ИНТЕРНИСТ

Национальное Интернет Общество
специалистов по внутренним болезням

ПУБЛИКАЦИИ

Кишечный микробиом и макроорганизм

Ивашкин В.Т.
09 Сентября 2012

00:00

Владимир Трофимович Ивашкин, академик РАМН, доктор медицинских наук:

- Сейчас мы переходим к следующему разделу – разделу молекулярной медицины. Позвольте мне открыть этот раздел своей лекцией. Мы поговорим о кишечном микробиоме и макроорганизме.

Мое сообщение, я думаю, очень тесно перекликается с теми данными, которые привел Вадим Витальевич. Если у Вадима Витальевича будут какие-то вопросы ко мне, которые позволили бы нам подискутировать, то это было бы очень интересно.

Вы все прекрасно помните, дорогие зрители, участники, какая драматическая ситуация развертывалась этим летом в Европе. Это был настоящий детективный роман. Появились пациенты с тяжелой диареей, с геморрагическим синдромом, с развитием почечной недостаточности. Эти пациенты стали умирать. Немцы объявили, что всему виной являются испанские огурцы. Испанцы предъявили многомиллионный иск (на сотни миллионов) за моральный ущерб. Огромные потери, которые понесло сельское хозяйство Испании.

Долго искали причину. В конечном счете (вы все, наверное, хорошо знакомы с этим) источником этой инфекции явилась кишечная палочка. Особый токсигенный штамм, который вызывал не только привычную всем нам диарею, но и системные осложнения (коагулопатию, острую почечную недостаточность, геморрагический синдром). К сожалению, многие случаи закончились – более 40 летальных исходов было.

Наверное, эта сторона нашей повседневной жизни подчеркивает важность нашего понимания – что творится у нас в желудочно-кишечном тракте.

Мы живем в вирусном, микробном мире. Естественно, организм выработал целую систему защитных мер, которые не позволяют проникнуть этим микроорганизмам из внешней среды во внутренние среды.

Такими защитными механизмами в желудочно-кишечном тракте является слой слизи, антимикробные пептиды, обладающие антибактериальным эффектом, оптимизирующие пептиды.

Дальше важнейшую роль, конечно, несет иммуноглобулин А на протяжении всего желудочно-кишечного тракта, начиная от ротовой полости и включая желудок, тонкую кишку, толстую кишку. Далее слой эпителиоцитов сам по себе.

Наконец, большой массив иммунных клеток. Главным образом, это клетки инантного (неспецифического) иммунитета. Это макрофаги, дендритные клетки, которые взаимодействуют с элементами бактерий, представляющими собой антиген. Далее после соответствующей переработки несут информацию клеткам адаптивного звена иммунитета. Этим самым внутренняя среда защищается от нежелательных эффектов микробных плеяд.

Нарушение целостности эпителиального пласта или выпадение каких-то компонентов этого защитного механизма, или дисбаланс (как мы посмотрим с вами, также может представлять из себя угрозу прорыва этого защитного барьера) приводит к патологическому кишечному воспалению. Прежде всего, к инфекционной диарее.

Я напомню, что на земном шаре ежегодно умирает примерно 7 миллионов детей от инфекционной диареи. Большие потери. Казалось бы – диарея. В развитии таких хронических заболеваний как болезнь Крона, язвенный колит и так далее. Сейчас показана роль несоответствия между агрессивным поведением определенных штаммов бактерий и возможностями защитной реакции слизистой кишечника. При относительном или абсолютном несоответствии возможно развитие или обострение этих заболеваний.

05:00

Содержание микроорганизмов огромно. Общая масса микробных клеток 3 кг. Здесь показано содержание этих микробных клеток. По мере продвижения, по мере анализа содержания микробных клеток в орально-кишечном направлении количество микробных клеток или высеваемых колоний в одном миллилитре содержимого кишечного нарастает.

Если сравнить содержание кишечной микрофлоры в просвете желудка, двенадцатиперстной кишки, тонкой кишки, толстой кишки и в пристеночном слое, то существует градиент. В пространстве кишки гораздо меньше бактерий, чем в пристеночном слое. Такой пристеночно-полостной градиент микробных элементов, а, следовательно, активности микробов. Она значительно выше.

Щеточная кайма препятствий – один из налаженных механизмов проникновения этого огромного количества микробных тел во внутреннюю среду организма.

Активность микробной флоры в желудочно-кишечном тракте может измеряться электрическим потенциалом и химическим потенциалом. В результате суммарной активности всех микробных элементов желудочно-кишечного тракта формируется электрический потенциал. С диапазоном от минус 200 мВ до плюс 150 мВ. Это гораздо больше, чем электрический потенциал во внутренней мембране митохондрии, который необходим для генерирования АПФ.

Химический градиент: начиная от pH где-то 2, даже ниже – 1 в желудке до 7,3 в кишке. Ровный химический градиент. Микрофлора, этот электрический потенциал и химический градиент – в целом электрохимический градиент. В нормальных условиях они имеют защитную функцию. При нарушении элементов той защиты, о которой мы с вами говорили, микрофлора прорывает этот суммарный электрохимический защитный барьер и расселяется в дистально-проксимальном направлении. Об этом мы поговорим отдельно.

07:54

Симбионтная микрофлора кишечника представлена основной резидентной микрофлорой (бифидумбактерии, лактобактерии, бактероиды и так далее). Сопутствующей, факультативной микрофлорой (кишечная палочка, энтеро- и пептококки). Наконец, остаточная микрофлора, которая может появляться, в том числе, и при различных патологических состояниях, при применении различных лекарственных препаратов (это дрожжеподобные грибы, бациллы, клостридии, протеи и так далее).

Как мы уже говорили, между микробным составом тонкой и толстой кишки существует различие. В тонкой кишке в меньшем проценте находятся строгие и факультативные анаэробы и доминируют анаэробы (бифидобактерии, акциномицеты и так далее).

В толстой кишке преимущественно анаэробы и, в меньшей степени, строгие факультативные аэробы. Такое разделение имеет существенное значение. Такое разделение по требованию микрофлоры кислорода позволяет микрофлоре существовать в виде отдельных кластеров, неперемешивающихся кластеров. Это существование в форме неперемешивающихся кластеров тоже имеет огромное биологическое защитное значение.

Как мы уже говорили, в кишке существует пристеночно- полостной градиент микробных тел. Состав пристеночной микрофлоры в тонкой кишке. В пристеночной микрофлоре содержание бактерий значительно выше, чем в просвете тонкой кишки. Когда мы с помощью тонкого зонда берем содержимое тонкой кишки, то мы обычно высеваем порядка 104 колоний. Если бы мы брали биоптат и сеяли биоптат (смывы с биоптата), то содержание бактерий было бы значительно выше.

10:12

Какие же микробы основной популяции? Они представляют для нас интерес в связи с проблемой этого нового направления – профилактики и лечения кишечных инфекций. В частности, пробиотики, эубиотики и так далее

Лактобациллы – это главный обитатель тонкой кишки. Они относятся к факультативным анаэробам. Грамположительны. Огромное количество видов. Обладают сахаролитической активностью – так называемые «молочнокислые». Демонстрируют выраженный антагонизм по отношению к условно патогенной флоре, то есть несут защитную функцию. Обладают выраженной иммуногенностью.

Постоянно поддерживают активность инантного и адаптивного иммунитета кишки в постоянной боевой готовности на нежелательные атаки патогенной микрофлоры. Они синтезируют важную функцию – витамины группы В, К, никотиновой кислоты и обеспечивают трофику эпителия. Тоже очень важно. В последние годы стало понятно, что они передают эпителию необходимые компоненты (синтезируют), которые поддерживают жизнедеятельность энтероцитов.

Из лактобацилл получают лечебные культуры для того, чтобы использовать их в качестве лечебных препаратов. Перечислены эти лечебные культуры. Я не буду на них останавливаться. Их очень много.

В том числе и знаменитая Болгарская палочка, с помощью которой получают простоквашу, кефир и так далее. Помимо этой Болгарской палочки существует огромное количество и других возможностей создания из лактобацилл лечебных культур.

Другой представитель основной популяции – это Бифидобактерии, главный обитатель толстой кишки. Спецификация. Тоже грамположительные. Они также обладают сахаролитичной эффективностью. Обладают антагонизмом по условно патогенной флоре, выраженной иммуногенностью (тоже самое). Провоцируют витамины и поддерживают трофику эпителия.

Представители этой микробной популяции также получают лечебные культуры. Bacterium Bifidum, Bacterium Lactis – наиболее известные из них. Также лечебные культуры могут использоваться (их пытаются использовать) для получения соответствующих лекарственных прописей.

13:19

Теперь мы поговорим, какие же основные заболевания кишки мы встречаем в нашей повседневной практике. Можно ли по отношению к этим различным заболеваниям применять один и тот же пробиотик. Или все-таки это должны быть разные пробиотики в зависимости от факторов, которые приводят к нарушению кишечной функции.

Пожалуй, наиболее распространенной формой такой кишечной дисфункции является диарея путешественников. Я думаю все те, кто ездил на отдых в Турцию, Африканские страны, может быть, на Малазийский архипелаг или в нашу среднюю Азию и так далее (я уже не говорю об особых контингентах войск, которые перебрасывают в регионы с плохо подготовленными водными источниками, невозможностью осуществлять соответствующую гигиену), переносили диарею путешественников в разной форме.

У некоторых она протекала тяжело, у некоторых заканчивалась в течение суток-двух. Обычно это гастроэнтерит, вызываемый инфекционными агентами, эндемичными для местных водоисточников.

Возьмем Латинскую Америку, куда очень часто в отпуск устремляются североамериканцы. Значительная часть североамериканцев, прежде чем начать отдых в Мексике или странах Латиноамериканского перешейка, болеют этой диареей путешественников. Диарея возникает во время поездки в развивающиеся страны (я уже не говорю про Индию и так далее). Заболевают от 20-ти до 50% туристов, прибывающих в тропические и субтропические регионы миры. Основная симптоматика – это рвота и диарея. Диагноз клинический. Переместился путешественник из одной страны в другую, появилась рвота и диарея – ясно, это диарея путешественника.

Бактериальные патогены включают главным образом энтеротоксигенную E.coli. Она близка по своим биологическим проявлениям той E.coli, которая этим летом произвела такой шок в Европе. Энтероаггрегативные E.coli и инвазивные патогены Shigella, Campilobacter, Salmonela, энтеротоксигенные бактероиды и так далее.

Как правило, назначают «Рифаксимин», «Ципрофлоксацин» или «Азитромицин». Назначают на короткое время. В подавляющем большинстве случаев в пределах трех суток эти антибиотики в значительной степени снижают или полностью купируют проявления этого инфекционного гастроэнтерита.

16:34

В последнее время все чаще и чаще пытаются применять пробиотики как в целях профилактики, так и в целях лечения. Я привожу здесь одно из исследований. В этом случае применялась "Lactobacillus GG (LGG)". 245 американских туристов. Они в разные страны Азии, Африки, Южной и Центральной Америки. Им давалась как профилактическая доза "Lactobacillus GG (LGG)". 2 миллиарда КОЕ/мл/день. Эффективность защиты составила 47%, то есть выше, чем плацебо.

Применялись также Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium breve, bifidum и так далее. Последняя комбинация breve и bifidum оказалась наиболее эффективной.

Какие пробиотики изучались. Это Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus bulgaricus. Это другая группа представителей или культур, которые не дали эффект.

Я хочу представить здесь очень интересный пробиотик – это «Флоросан плюс». Вообще в природе существует три «Флоросана»: «Флоросан плюс», «Флоросан А» и «Флоросан D». Эти три «Флоросана» (пробиотики) эффективны при разных формах патологии кишечника, проявляющихся главным образом диареей.

Для диареи путешественников наиболее эффективным оказался «Флоросан плюс». Что он из себя представляет. Это миллиард тел Lactobacillus plantarum (живых, конечно), миллиард Bifidobacterium bifidum и миллиард Bifidobacterium breve. Вот такая тройная комбинация культур давала очень хороший профилактический лечебный эффект у людей, отправляющихся в южные регионы. «Флоросан плюс» можно рекомендовать в карманную аптечку путешественников, отправляющихся в такие поездки.

Следующая патология кишечника, о которой уже упоминал Вадим Витальевич – это антибиотик-ассоциированная диарея или Clostridium difficile-ассоциированная диарея. В подавляющем большинстве случаев причиной этой антибиотик-ассоциированной диареи служит Clostridium difficile.

Токсины, продуцирующие Clostridium difficile в желудочно-кишечном тракте, вызывают диарею и в тяжелых случаях псевдомембранозный колит. Этому, как правило, предшествует прием антибиотиков. Могут быть совершенно разные антибиотики. Это зависит в значительной степени и от состояния иммунной системы данного пациента, от его общего физического статуса, трофологического статуса и так далее.

19:51

Для антибиотик-ассоциированной диареи характерна диарея, в ряде случаев кровавая. Возможен и острый живот, возможно перфоративное осложнение. Заподозрить легко, если правильно задавать вопрос. Если пациент накануне принимал антибиотик, то появление диареи легко можно связать с развитием антибиотик-ассоциированной диареи.

Правда, надо сказать, что это «накануне» носит очень растянутый характер. «Накануне» может быть за неделю или за две недели. Но «накануне» может быть и за 6 месяцев. Обязательно должен быть сбор анамнеза в отношении применения антибиотиков в прошлом.

Особенно эта инфекция опасна для полиморбидных пациентов, длительное время находящихся в стационаре. Это стационарная форма атибиотик-ассоциированной диареи. Чаще диагностируют по обнаружению токсина Clostridium difficile в кале. Лечение включает назначение «Метронидазола» или «Ванкомицина» перорально.

Наиболее частая причина антибиотик-ассоциированного колита и Clostridium difficile-индуцируемой диареи. Причем, практически 8% от всех госпитализированных больных в отделения и клиники, которые занимаются патологиями желудочно-кишечного тракта, в инфекционных стационарах и так далее.

Антибиотик-ассоциированная диарея служит причиной 20 – 30% всех случаев госпитальной (нозокомиальной) диареи, внутригоспитальной диареи. Наконец, асимптоматические носители инфекции Clostridium difficile – это примерно 15 – 70% новорожденных и от 3% до 8% взрослых детей, то есть лиц.

Наиболее часто и наиболее выражаемо антибиотиками в плане развития этой антибиотик-ассоциированной диареи служат пенициллины, цефалоспорины, «Клиндамицин».

Как мы уже говорили, Clostridium difficile продуцирует цитоксин и энтеротоксин. Главная мишень – толстая кишка. Эти токсины стимулируют секрецию жидкости, выделяется большое количество хлоридов натрия. Вместе с хлоридами натрия жидкость, псевдомембраны, своеобразные дискретные желто-белые наложения фибрина и выпотевающей плазмы. Токсический мегаколон – редко.

Если на обзорном снимке мы видим толстую кишку, диаметр которой достигает 10 см и больше, то в подобном случае мы должны заподозрить токсический мегаколон и поставить вопрос о срочной хирургической операции – колотомии.

23:05

Начало заболевания через 5 – 10 дней. Но я вам сказал разброс от первого дня до двух месяцев и до полугода. Диарея, ложные позывы, боль в животе, осложнения, сепсис, в частности, острый живот и реактивный артрит. Мы встречаемся с этими осложнениями.

Диагноз – это диарея, возникающая в период после приема антибиотиков или в первые 72 часа после госпитализации, если речь идет о нозокомиальной внутригоспитальной диарее, обусловленной Clostridium difficile.

Лечение: «Метронидазол» 250 мг 4 раза или 500 мг 3 раза в течение 10-ти дней. Если возникает рецидив, повторить в течение 21-го дня. Или мы лечим «Ванкомицином» по 125 – 500 мг 4 раза в день на протяжении 10-ти дней.

Особенности современной инфекции Clostridium difficile. Во-первых, заболевание наиболее часто регистрируется у амбулаторных пациентов, которые, обращаются за помощью. Наиболее серьезные исходы тогда, когда происходят внутрибольничные вспышки или вспышки в закрытых помещениях.

Дополнительно к штаммам, продуцирующим токсины А и В, все чаще в последнее время выделяют штаммы, продуцирующие бинарный токсин. Это, так называемая актин-специфическая АДФ-рибозилтрасфераза, обладающая выраженным токсическим эффектом.

Повышается резистентность к «Метронидазолу». Обсуждается такая ситуация, что длительное применение (более 6-ти месяцев) ингибиторов протонной помпы – это фактор риска развития Clostridium difficile ассоциированного колита. Это не должно настроить наших врачей против применения ингибиторов протонной помпы.

Если мы покопаемся в нашей памяти, то подавляющее число врачей не припомнят в своей практике пациента, который бы непрерывно на протяжении 6-ти месяцев принимал ингибитор протонной помпы. Может быть, за исключением тяжелых форм эзофагита Баррета, когда мы вынуждены применять в течение длительного времени ингибитор протонной помпы в больших дозах. Но и в этом случае это осложнение встречается крайне редко. Я, например, в своей практике ни разу не встречал.

25:44

Надо помнить, что Clostridium difficile представляет угрозу для сотрудников медицинских учреждений. Был даже такой анекдотический случай. На основании одной из работ авторы сделали вывод, что пространство в медицинских учреждениях представляет собой своеобразный воздушный резервуар, наполненный угрозой. В частности, инфицирования Clostridium difficile. Персонал должен постоянно носить респираторные маски. Один из рецензентов отметил вполне резонно: «Маски-то можно носить, но не надо забывать, что надо почаще мыть руки». Я думаю, это замечание совершенно справедливо.

В качестве лечебных и профилактических средств применяются "Saccharomyces boulardii" – пробиотик. Он предотвращает в значительном проценте случаев антибиотик-ассоциированную диарею. LGG и комбинацию S. boulardii и E. faecium или E. faecium SF68.

Я хочу представить «Флоросан А» – новая форма пробиотика. Она включает Bifidobacterium longum (не менее одного миллиарда), Bifidobacterium bifidum (тоже не менее одного миллиарда) и Lactobacillus rhamnosus (не менее одного миллиарда).

Что касается профилактики, то получены первые данные о том, что действительно у лиц, вынужденных часто прибегать к антибиотикам (это пульмонологическое отделение, гематологическое отделение, где без антибиотиков не обойтись), применение этой формы «Флорасана А» дает обнадеживающий результат.

27:38

Следующая форма – синдром избыточного бактериального роста – то, что наши врачи в повседневной практике называют дисбактериозом. На самом деле речь идет о синдроме избыточного бактериального роста – Bacterial overgrowth syndrome. Так он фигурирует во всем мире. Нигде в медицинской литературе (западной и восточной) вы не встретите такой термин как дисбактериоз.

Все понимают, что на самом деле речь идет о синдроме избыточного бактериального роста. О таком состоянии, при котором происходит инвазия тонкой кишки патогенной флорой. Именно размножение патогенной флоры в тонкой кишке приводит к клинике синдрома избыточного бактериального роста. Это серьезный синдром.

Клиника – это вздутый живот, «молчащий» живот (при аускультации мы плохо выслушиваем). При обзорном снимке живота уровни жидкости (речь идет о парезе кишки – очень часто при этом синдроме). Очень часто этот синдром осложняют другие заболевания: неспецифический язвенный колит, болезнь Крона, состояние после операции (в том случае, когда создаются резервуары и так далее).

Подтверждает диагноз обнаружение высокого уровня бактериемии в содержимом тонкой кишки более чем 10 в пятой степени.

Патогенез. Анатомические изменения – стаз кишечного содержимого. Но это не запоры. Стаз кишечного содержимого, обусловленный парезом. Дивертикулез тонкой кишки. Нео-резервуары в результате хирургических анастомозов, всевозможных «отведений», «приведений». В результате создания слепых петель, стом и так далее. Постгастрорезекционные синдромы (в частности, по Бильрот II). Стриктуры, болезнь Крона, частичная непроходимость.

Нарушение моторно-эвакуационной функции в этом случае всегда происходит. Это приводит к нарушению клиренса бактерий. Нарушение клиренса бактерий приводит к параличу, парезу кишки. Сюда относится диабетическая автономная нейропатия (часто встречаем). У пациентов с диабетом синдром избыточного бактериального роста очень часто встречаем.

Как правило, подавляющее большинство врачей делают системную ошибку и начинают назначать антибиотики (любые). Антибиотик нужен, но в очень строгой, определенной последовательности. Мы сейчас поговорим об этом.

30:25

Этому способствует ахлоргидрия, идиопатическая недостаточность кишечной моторики, селективный дефицит секреторного иммуноглобулина A, атрофический тяжелый гастрит (аутоиммунный) и так далее.

Клиника: асимптомное течение нередко бывает. Потеря массы тела, дефицит нутриентов, диарея. Очень важно смотреть живот. Живот вздут, как правило. Живот, как правило, «молчащий» – вы не слышите перистальтику. Вы обнаруживаете уровни при проведении обзорного снимка живота. Помимо этого подтверждающими исследованиями являются аспирации кишечного содержимого и проведение дыхательного теста с ксилозой.

Лечение. Оральные антибиотики. Действительно, средством выбора являются антибиотики тетрациклинового ряда. Средство выбора лечения синдрома избыточного бактериального роста. При неэффективности (что бывает крайне редко) применяются другие антибиотики.

Но помимо антибактериальной терапии очень важным является восстановление водно-электролитного баланса. Таким пациентам мы вводим жидкости, физиологический раствор. В случае необходимости витамины. Очень важно следить за степенью обезвоживания. Сухой язык. Когда вы делаете такой щипок предплечья, появляется кожно-мышечная складка, своеобразный валик, который свидетельствует о недостаточном количестве жидкости, об обезвоживании.

Без купирования обезвоживания вылечить синдром избыточного бактериального роста невозможно. Введение жидкости (2-3 литра) первые, вторые, третьи сутки. Восстановление тургора – абсолютно обязательное условие. Без этого антибиотики просто не работают.

Лечение – пробиотики. Я не буду останавливаться подробно. Пробиотики имеют большое значение. Они вызывают повышенную продукцию иммуноглобулина А (то, что нам нужно).

32:42

В последнее время мы исследовали «Флорасан D» при синдроме избыточного бактериального роста. Это уже 4-хкомпонентная пропись. Это Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis и Lactobacillus rhamnosus по миллиарду. Мы применяем его в клинике. Получили обнадеживающий результат. Более детально мы, конечно, сообщим в следующих наших сообщениях.

Я хочу показать, что по мере утяжеления патологии количество прилипающих патогенных бактерий (движение слева направо) все время увеличивается. Это возрастание прилипающей способности бактерий обусловлено продукцией избыточного количества тумор-некротизирующего фактора и так называемых факторов адгезии. Это наблюдается по мере стимуляции клеток иммунной системы в том случае, если иммунитет не достаточен, чтобы справиться.

Оказывается, при синдроме избыточного бактериального роста формируется так называемая петля усиления прилипания инвазивных бактерий. Прилипание инвазивных бактерий стимулирует экспрессию адгезивных молекул 6-го типа. Эти молекулярные биологические компоненты стимулируют прилипание инвазивных бактерий.

Чем можно воздействовать помимо пробиотиков? Наиболее эффективным средством защиты является введение таким пациентам маннозы. Далее таким пациентам целесообразно вводить олигосахариды, моносахариды и анти- адгезивные молекулы (селективные антитела к этим адгезивным молекулам 6-го типа).

Это большие исследования, это большое будущее, так как с ростом народонаселения на земном шаре угроза таких форм кишечных инфекций все больше возрастает. Эти исследования очень важны.

Наконец, мы почувствовали эту огромную сложность взаимодействия микробиома и макроорганизма. Мы также убедились, что возможна регуляция (я не люблю слово «модуляция») микробиома с помощью атибиотиков, пробиотиков. О пребиотиках мы поговорим в другой раз.

Большое спасибо за внимание.