
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Вахрушев Я.М., Бусыгина М.С. Состояние энтеральной пристеночной микробиоты при хронической дуоденальной недостаточности. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;196(12): 21–27.
Состояние энтеральной пристеночной микробиоты при хронической дуоденальной недостаточностиВахрушев Я.М., Бусыгина М.С. ФГБОУ ВО Ижевская государственная медицинская академия Минздрава России, 426034, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281Для цитирования: Вахрушев Я.М., Бусыгина М.С. Состояние энтеральной пристеночной микробиоты при хронической дуоденальной недостаточности. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;196(12): 21–27. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-196-12-21-27 Вахрушев Яков Максимович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней с курсом сестринского дела; заслуженный врач УР и РФ Бусыгина Марина Сергеевна, к.м.н., ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней с курсом сестринского дела Для переписки: Бусыгина Марина Сергеевна marina.busygina.login@ gmail.com РезюмеЦель. Изучить состояние энтеральной пристеночной микробиоты и оценить сопряженность его изменений моторно-эвакуаторным расстройством желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) при хронической дуоденальной недостаточности. Материалы и методы. В исследование включено 40 пациентов с хронической дуоденальной недостаточностью (ХДН). Из них 21 (52,5%) женщина, 19 (47,5%) мужчин, средний возраст составил 37,1±13,8 года. ХДН диагностировалась с помощью анамнестических и физикальных данных, рентгенологического и эндоскопического исследований, внутриполостной манометрии. Иммуноферментным анализом определялись витамин В12, 25-ОН Витамин D, трансферрин. Изучение двигательной функции ЖКТ проводилось с помощью гастроэнтеромонитора «Гастроскан-ГЭМ». Для изучения энтеральной пристеночной микробиоты использовался метод газовой хроматографии с масс-спектрометрией. Результаты исследования. В крови выявлено снижение жирорастворимых витаминов В12 и 25-ОН витамина Д в отношении к контролю. Отмечено снижение коэффициента насыщения трансферрина (13,2%) по сравнению с контрольной группой (34,7%, р=0,04). Гастроэнтеромониторирование на аппарате «Гастроскан-ГЭМ» показало убавление коэффициентов ритмичности по желудку и ДПК в натощаковом и постпрандиальном периодах. Хромасс-спектрометрически при анализе резидентной микрофлоры у пациентов с ХДН выявлено достоверное снижение Lactobacillus spp. 1245,3±0,21 кл/г х10^3 и Bifidobacterium spp. 1453,2±0,18 кл/г х10^3 на фоне выраженного роста бактерий рода Clostridium, Eggerthella lentа 412,3±0,84 кл/г х10^3, Propionibacterium acnes 58,6±0,32 кл/г х10^3, Propionibacterium freudenreichii 2388,7±0,62 кл/г х10^3, Propionibacterium jenseni 146,6±0,32 кл/г х10^3, Staphylococcus spp. 658,4±0,28 кл/г х10^3, Streptococcus mutans (анаэробн) 494,3±0,74 кл/г х10^3, Streptomyces spp. 305,3±0,26 кл/г х10^3. Показано, что повышенный рост патогенной микрофлоры был связан с нарушением ритма моторики двенадцатиперстной кишки. Заключение. У пациентов с хронической дуоденальной недостаточностью выявлен выраженный рост пристеночной патогенной микрофлоры, находящийся в зависимости от состояния моторной деятельности двенадцатиперстной кишки. Ключевые слова: хроническая дуоденальная недостаточность, микрофлора кишечника, моторно-эвакуаторная функция желудка и двенадцатиперстной кишки Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. State of enteral parallel microbiota in chronic duodenal insuffi ciencyYa.M. Vakhrushev, M.S. Busygina Izhevsk State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation, 281, Kommunarov str., Udmurt Republic, Izhevsk, 426034, RussiaFor citation: Vakhrushev Ya. M., Busygina M. S. State of enteral parallel microbiota in chronic duodenal insufficiency. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2021;196(12): 21–27. (In Russ.) DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-196-12-21-27 Yakov M. Vakhrushev, MD, professor, head of the department of propaedeutics of internal diseases with a course of nursing, Honored Doctor of the Udmurt Republic and the Russian Federation Marina S. Busygina, Candidate of Medical Sciences, Assistant of the Department of propedeutics of Internal Diseases with a course in Nursing; ORCID: 0000–0003–1740–2391 Corresponding author: Marina S. Busygina marina.busygina.login@ gmail.com SummaryObjective. To study the state of the enteral parietal microbiota and to assess the conjugacy of its changes with motor-evacuation disorder of the gastrointestinal tract (gastrointestinal tract) in chronic duodenal insufficiency.Materials and methods. The study included 40 patients with chronic duodenal insufficiency (CDN). Of these, 21 (52.5%) were women, 19 (47.5%) were men, the average age was 37.1±13.8 years. CDN was diagnosed using anamnestic and physical data, X-ray and endoscopic examinations, intracavitary manometry. Enzyme immunoassay determined vitamin B12, 25-OH Vitamin D, transferrin. The study of the motor function of the gastrointestinal tract was carried out using the gastroenteromonitor “Gastroscan-GEM”. The method of gas chromatography with mass spectrometry was used to study the enteral wall microbiota. The results of the study. The blood showed a decrease in fat-soluble vitamins B12 and 25-OH vitamin D in relation to control. There was a decrease in the transferrin saturation coefficient (13.2%) compared to the control group (34.7%, p=0.04). Gastroenteromonitoring on the device “Gastroscan-GEM” showed a decrease in the coeffi cients of rhythmicity in the stomach and DPC in the fasting and postprandial periods. Chromass spectrometric analysis of resident microflora in patients with CDN revealed a significant decrease in Lactobacillus spp. 1245.3±0.21 cl/g x10^3 and Bifidobacterium spp. 1453.2±0.18cl/g x10^3 against the background of pronounced growth of bacteria of the genus Clostridium, Eggerthella lenta 412.3±0.84 cl/g x10^3, Propionibacterium acnes 58.6±0.32cl/g x10^3, Propionibacterium freudenreichii 2388.7±0.62 cl/g x10^3, Propionibacterium jenseni 146.6±0.32 cl/g x10^3, Staphylococcus spp. 658.4±0.28 cl/g x10^3, Streptococcus mutans (anaerobic) 494.3±0.74 cl/g x10^3, Streptomyces spp. 305.3±0.26 cl/g x10^3. It was shown that the increased growth of pathogenic microflora was associated with a violation of the rhythm of duodenal motility. Conclusion. In patients with chronic duodenal insufficiency, a pronounced growth of parietal pathogenic microflora was detected, depending on the state of motor activity of the duodenum. Keywords: chronic duodenal insufficiency, intestinal microflora, motor evacuation function of the stomach and duodenum Conflict of interest. Authors declare no conflict of interest. ВведениеВ двенадцатиперстной кишке (ДПК) и верхних отделах тонкой кишки микроорганизмов встречается в небольших количествах и представлены молочнокислыми бактериями, грибами, дифтероидами (106 клеток на 1 мл содержимого). Моторная функция обеспечивает санацию кишечника, а ее угнетение может вызвать пролиферацию патогенных микроорганизмов, их внедрение в слизистую и даже перемещение в ткани кишки [1]. V.B. Nieuwenhuijs и соавт. (1998) в своем исследовании вызывали блокаду мигрирующего моторного комплекса морфином, что приводило к избыточному бактериальному росту в ДПК [2]. М.Д. Ардатская [3] отметила роль нарушения интрадуоденального окислительно-восстановительного потенциала кишечника при дисмоторике ДПК в ее заселении условно патогенной микрофлорой. Однако вопросы, касаемые состояния пристеночной микробиоты при хронической дуоденальной недостаточности остаются малоизученными.Цель работы: изучить состояние энтеральной пристеночной микробиоты и оценить сопряженность его изменений моторно-эвакуаторным расстройством желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) при хронической дуоденальной недостаточности. Материалы и методыИсследовано 40 пациентов с хронической дуоденальной недостаточностью (ХДН): 21 (52,5%) женщина, 19 (47,5%) мужчин, средний возраст составил 37,1±13,8 года. Группа контроля представлена 30 здоровыми лицами: средний возраст 40,5±13,47 года, из них 10 (33,3%) женщин и 20 (66,7%) мужчин. В обеих группах определялась сопоставимость по возрасту (р=0,104) и по полу (χ2=2,59, р=0,114).Критерии исключения: возраст менее 18 и более 65 лет, эндокринные и инфекционные заболевания, беременность и лактация, онкологическая и аутоиммунная патология. В верификации ХДН применялись анамнез, физикальные данные, рентгенологические [4] и эндоскопические методы исследования, внутриполостная манометрия. Эндоскопическими признаками ХДН были: присутствие желчи в желудке натощак, постоянный заброс дуоденального содержимого в желудок, расширение просвета ДПК, зияющий привратник, желто-зеленый цвет слизистого «озерца», желтое окрашивание желудочной слизи, стаз желудочного содержимого, избыток желчи в ДПК, эритематозная гастропатия в антральном отделе желудка с гиперплазией складок [5]. Определение витамина В12 в сыворотке крови проводилось иммуноферментным анализом при помощи набора реактивов Ridascreen@Fast Vitamin B12 (ООО «Стайлаб»). Трансферрин сыворотки крови изучался иммуноферментным анализом с использованием набора реактивов «ADVIA Chemistry Transferrin Reagents» (Siemens Healthcare Diagnostics). В диагностике витамина Д применялся набор «25-ОН Витамин D» для иммуноферментного анализа (ЗАО Техсистемс, г. Москва) [6]. Манометрический метод открытого катетера на аппарате Вальдмана позволил оценить замыкательную функцию привратника по коэффициенту отношения интрадуоденального давления к интрагастральному [7]. Изучение моторной функции органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) проводилось с помощью гастроэнтеромонитора «Гастроскан-ГЭМ». Использовались следующие параметры: Pi, Pi/Ps (%), Pi/P(i+1), Кritm. Pi электрическая активность каждого органа ЖКТ, Pi/Ps соотношение частотного и суммарного спектра в процентах, Pi/Pi+1 отношение электрической активности вышележащего органа к нижележащему, Кritm коэффициент ритмичности, который представляет собой отношение длины огибающей спектра обследуемого отдела к ширине спектрального участка данного отдела. Данные параметры определялись натощак и после пищевой стимуляции [8]. Для изучения энтеральной пристеночной микробиоты использовался метод газовой хроматографии, совмещенный с масс-спектрометрией. С помощью данного метода в крови определяются маркеры, фрагменты клеток широкого спектра микроорганизмов нормальной и патогенной микрофлоры человека. Материалом для исследования служила кровь исследуемых. Методика использует хромато-масс-спектрометры АТ 5973 D фирмы Agilent Technologies (США), и аналогичные приборы фирм Shimadzu (Япония) и Micromass (Великобритания), включающих собственно масс-спектрометр, соединенный с ним хроматограф, систему вакуумной откачки и систему управления, сбора и обработки данных. Работа проходила в режиме селективных ионов. Чувствительность прибора составляет 50 пг по метил-стеарату при непрерывном сканировании и 1 пг. при использовании селективных ионов. Для исследования применяют кварцевую капиллярную колонку с фазой НР-5 ms. Персональный компьютер принимает и анализирует полученную информацию [9, 10]. Для детектирования видового состава микроорганизмов (Патент РФ No 2086642. С12N 1/00, 1/20, C12Q 1 /4, 24.12.1993.) применялся РС класса Pentium 1. В установке и оперировании программ обработки данных ГХ–МС анализа классов С и D (т. е. на новейших моделях прибора – 1998 г. и далее) использовалась операционная система Windows 2000, XT или NT. Статистическая обработка результатов исследования проводилась на персональном компьютере с помощью пакета анализа табличного процессора Exсel®2016, IBM SPSS v. 17.0. Критерий Колмогорова-Смирнова определил нормальность распределения. Количественные признаки анализировались с использованием средней арифметической (М) и стандартного отклонения (σ). Качественные признаки – при помощи показателей распределения (%). Оценка статистической достоверности различий (р) количественных признаков применяла критерий Стьюдента (Т), качественных – критерий Хи–квадрат Пирсона (χ2). Достоверно значимыми считались отличия между группами при значении р<0,05. Зависимость между изучаемыми количественными признаками определялась с помощью коэффициента корреляции Спирмена®. Связь при R до 0,30 считалась слабой; 0,40<R<0,70 - связь умеренная; 0,70<R<1,00 – выраженная. Результаты исследованияВсе пациенты с ХДН отмечали диспепсические симптомы, представленные у 22 (57,0%) пациентов отрыжкой горечью (χ2=51,8, р=0,001), у 31 (77,6%) – чувством горечи во рту (χ2=66,53, р<0,001), у 21 (53%) – изжогой (χ2=20,2, р<0,001), метеоризмом – у 25 (53,3%) (χ2=50,4, р<0,001) и кашицеобразным стулом – 28 (71,0%) пациентов (χ2=60,2, р<0,001). У 25 (63,3%) пациентов наблюдался астенический синдром в форме общей слабости, раздражительности, апатии, инсомнии.При фиброгаcтродуоденоскопии отмечены: эритематозная гастропатия у 37 (93,3%) пациентов, рефлюкс-эзофагит у 27 (66,6%), атрофический гастрит у 17 (42,0%), эрозивно-язвенные поражения слизистой у 21 (53,3%). При гистологическом анализе биопсийного материала из антрального отдела желудка у пациентов с ХДН установлена атрофия у 16 (42,0%) пациентов, кишечная метаплазия – у 2 (5,6%) пациентов. Морфологические вариации слизистой ДПК обнаружены у всех пациентов и представлены лимфоцитарной инфильтрацией, хроническим воспалением и атрофией. Выявлено снижение содержания жирорастворимых витамина В12 в крови пациентов с ХДН (188,0 пг/мл) по сравнению со здоровыми лицами (328,6±18,9 пг/мл, р<0,01) и 25-ОН витамина Д-26,87±0,12 нг/мл в отношении к контрольной группе (64,7±1,25 нг/мл, р=0,018). Нарушение обмена железа при ХДН подтверждает снижение коэффициента насыщения трансферрина (13,2%) по сравнению со здоровыми (34,7%, р=0,04). У больных (таблица 1) зарегистрированы следующие изменения миоэлектрической активности органов ЖКТ: выраженное повышение Pi/Ps желудка после пищевой стимуляции (46,5±5,8), что, возможно, вызвано компенсаторной гипертрофией гладкой мускулатуры желудка у данной группы пациентов. Повышение параметра Pi/Pi+1 желудок/ДПК (17,43±2,46) (р=0,000) у пациентов обусловлено осложненным пассажем химуса через ДПК. Отмечается неревалентный ответ ДПК на пищевую депривацию, проявляющийся в уменьшении электрической активности ДПК (1,7±0,07). Выявлено синхронное снижение коэффициентов ритмичности желудка (3,9±0,11, р=0,001) и ДПК (0,3±0,01, р=0,000) после пищевой стимуляции. Существенны х изменений коэффициента ритмичности тощей кишке не отмечено. Таблица 1. Показатели электрической активности у пациентов с ХДН по данным Гастроскан-ГЭМ (M±σ)
Примечание: признаки подчиняются закону нормального распределения (согласно критерию Колмогорова-Смирнова), представлены как М – средняя арифметическая, σ – стандартное отклонение, р – значение достоверности различий между группой больных и контрольной группой (согласно Т– критерию Стьюдента). Статистически значимых различий между показателями Pi/P(i+1) и Pi/Ps (%) тощей, подвздошной и толстой кишки в тощаковом периоде между обследуемыми группами не обнаружено. На нарушение моторно-эвакуаторной функции тонкой и ободочной кишки натощак при ХДН указывают выраженные различия Kritm этих отделов кишечника (р<0,05). Снижение Kritm ДПК, тощей и подвздошной кишки натощак в 1,5 раза в обе фазы исследования (р=0,000) при ХДН свидетельствует о нарушении пропульсивной моторики во всех отделах пищеварительной трубки. Общий график анализа миоэлектрической активности желудка, толстого и тонкого кишечника в трехмерном спектре сигнала у пациентов с ХДН постпрандиально позволил выявить ревалоризацию мощности сигнала желудка и уменьшение мощности сигнала ДПК и толстого кишечника по сравнению с натощаковым исследованием. Хромасс-спектрометрически (рис. 1) при анализе резидентной микрофлоры у пациентов с ХДН выявлено достоверное (р=0,015) снижение Lactobacillus spp. 1245,3±0,21 кл/г х10^3 и Bifidobacterium spp. 1453,2±0,18 кл/г х10^3 (р=0,021) на фоне выраженного роста бактерий рода Clostridium (Clostridium propionicum 195,8±0,26 кл/г х10^3, Clostridium ramosum 2689,7±0,38 кл/г х10^3) (р<0,05), Eggerthella lentа 412,3±0,84 кл/г х10^3 (р=0,018), Propionibacterium acnes 58,6±,32 кл/г х10^3 (р=0,032), Propionibacterium freudenreichii 2388,7±0,62 кл/г х10^3 (р=0,025), Propionibacterium jenseni 146,6±0,32 кл/г х10^3 (р=0,015), Staphylococcus spp. 658,4±0,28 кл/г х10^3 (р=0,022), Streptococcus mutans (анаэробн) 494,3±0,74 кл/г х10^3 (р=0,019), Streptomyces spp. 305,3±0,26 кл/г х10^3 (р=0,016).В транзиторной микрофлоре существенных изменений у больных не отмечено. При корреляционном анализе между коэффициентом ритмичности ДПК и бактериями рода Сlostridium выявлена достоверная обратная средняя связь (r= –0,45, р=0,074), между коэффициентом ритмичности ДПК и бактериями рода Streptococcus связь обратная выраженная (r= –0,7, p=0,012), с бактериями рода Propionobacterium связь слабая обратная (r= –0,2, p=0,487). Между коэффициентом ритмичности ДПК и бактериями рода Bifidobacterium связь прямая слабая (r=0,17, p=0,612), бактериями рода Lactobacterium связь прямая средняя (r=0,54, p=0,041). ОбсуждениеПри хронической дуоденальной недостаточности наблюдается избыточная колонизация тонкой кишки, главным образом фекальной микрофлорой, сочетающейся мальабсорбцией, в первую очередь жирорастворимых витаминов В12 и витамина Д, а также железа.Наличие облигатных анаэробов (клостридий, стрептококка мутанс) является микробиологическим критерием избыточного заселения бактериями тонкого кишечника. В результате нарушения моторики ДПК создаются подходящие условия для контаминации патогенных бактерий в тонкой кишке. Кроме того, расстройство замыкательной функции илеоцекального клапана приводит к ретроградному поступлению бактерий из толстой кишки в тонкую кишку и ДПК [11]. Данные механизмы вызывают рост общего числа микроорганизмов в тонкой кишке и смещению бактериального спектра в сторону грамотрицательной флоры и анаэробных микроорганизмов. Выявленные нами взаимосвязи между резидентной микрофлорой и коэффициентом ритмичности ДПК подтверждают теорию специфического воздействия кишечных бактерий на мигрирующий моторный комплекс. Мигрирующий моторный комплекс - это периодические, стереотипно повторяющиеся миоэлектрические осцилляции желудка, ДПК и тонкой кишки в натощаковом периоде [12]. Недавнее исследование М.Д. Ардатской [3] доказало феномен обмена низкомолекулярными метаболитами индигенной микрофлоры, что нашло отражение в пересмотре понимания значения микрофлоры в регуляции функции кишечника, в том числе моторно-эвакуаторной функции. Микрофлора оказывает влияние на моторную функцию кишечника опосредованно через продукцию летучих жирных кислот. Жирные кислоты активизируют первичные афферентные нейроны, влияя на морфологические и функциональные свойства кишки [13]. Известно, что микрофлора кишечника участвует в поддержании биохимического, метаболического, иммунного гомеостаза организма [14]. Существенна роль микробиоты в поддержании регуляции секреторной и моторно-эвакуаторной функций ДПК [15]. Избыточный бактериальный рост способствует воспалению слизистой ЖКТ с развитием атрофии и метаплазии [16]. В последующем нарушается пищеварение, возникает мальабсорбция, что подтверждается снижением трансферрина, витамина Д и В12 в крови. Постоянная интоксикация продуктами обмена по нашим данным проявляется астеническим синдромом. Таким образом, формируется порочный круг при хронической дуоденальной недостаточности: с одной стороны патогенная микрофлора оказывает влияние на двигательную функцию ДПК, с другой - нарушенная моторика воздействует на состояние микрофлоры. Совокупная активность двух элементов вызывает системный эффект. Изучение данного взаимодействия микрофлоры и гладкой мускулатуры тонкого кишечника дает возможность не только определить характер изменения микробиоценоза, но и определить факторы, их вызвавшие. ЗаключениеУ пациентов с хронической дуоденальной недостаточностью выявлен выраженный рост пристеночной патогенной микрофлоры, представленной бактериями рода Clostridium (Clostridium propionicum, Clostridium ramosum), Eggerthella lentа, Propionibacterium acnes, Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium jenseni, Staphylococcus spp., Streptococcus mutans, Streptomyces spp. Увеличение облигатных пристеночных анаэробов сопровождается нарушением всасывательной функции ДПК. Значительный рост пристеночной патогенной микрофлоры наблюдается при нарушении двигательной функции двенадцатиперстной кишки.Литература | References
Назад в раздел Популярно о болезнях ЖКТ читайте в разделе "Пациентам"
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Информация на сайте www.GastroScan.ru предназначена для образовательных и научных целей. Условия использования.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||