ПОКАЗАТЕЛИ МИКРОБИОЦЕНОЗА КИШЕЧНИКА У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ СТУДЕНТОВ

АННОТАЦИЯ

Основываясь на результатах изучения микрофлоры кишечника, большинство ученых говорят о том, что факторы, влияющие на качество и количество нормальной микрофлоры кишечника, широко распространены в природе и включают изменение климата, тип питания, авитаминоз, стрессы, хронические заболевания, неправильное употребление лекарственных препаратов (антибиотики) и другие факторы. В статье представлены результаты исследования микробиоты кишечника отобраных нами практически здоровых студентов как группа, наиболее подверженная действию вышеперечисленных эндогенных и экзогенных факторов.

ABSTRACT

Based on the results of the study of the intestinal microflora, most scientists say that the factors affecting the quality and quantity of normal intestinal microflora are widespread in nature and include climate change, diet type, avitaminosis, stress, chronic diseases, misuse of drugs (antibiotics) and other factors. The article presents the results of a study of the intestinal microbiota of practically healthy students selected by us as a group most susceptible to the action of the above endogenous and exogenous factors.

Ключевые слова: Студенческая молодёжь, микробиота кишечника, дисбактериоз, индиген группа бактерий, факультативная группа бактерий, облигатные анаэробы.

Keywords: Student youth, intestinal microbiota, dysbacteriosis, indigen group of bacteria, facultative group of bacteria, obligate anaerobes.

Актуальность. Здоровье является одним из основных критериев успешного воспитания молодежи и ее дальнейшей профессиональной деятельности, активной жизненной позиции человека во всем, в том числе и в отношении собственного здоровья. Хотя сохранение здоровья, управление им в порядке жизненных достижений и благ является личным делом каждого, но с учетом, что молодежь является основой трудового потенциала общества в ближайшем будущем, эта проблема имеет общегосударственное значение [6,7,10,11,12,15,16].

Студенты представляют собой особую группу населения, подверженную многим факторам риска. Такие факторы, как постоянно растущий объем информации, тестовые занятия, высокая нервно-эмоциональная нагрузка во время экзаменационных сессий, особенности образа жизни и питания существенно отличают их от других категорий людей и делают эту группу уязвимой в плане развития хронических заболеваний [8,9,18].

В настоящее время не вызывает сомнений, что кишечный микробиом играет ключевую роль в поддержании здоровья человека. Кроме того, микробиоту кишечника часто называют скрытым метаболическим «органом» человека, оказывающим большое влияние на физиологические процессы, метаболизм макроорганизма, функцию иммунной системы. В то же время доказано, что изменения во взаимоотношениях состава микробиоты кишечника и организма человека играют важную роль не только при патологиях желудочно-кишечного тракта, но и при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, ожирении, сахарном диабете 2 типа, а также в образование и злокачественность опухолевых клеток и малигнизации [4,13,17].

По данным ВОЗ, дисбактериозом кишечника страдает примерно 95,0% населения земного шара. Хотя кишечная микробиота является отдельным органом человеческого организма, и, несмотря на современные достижения медицины, она изучена ещё недостаточно. Кишечный микробиоценоз представляет собой не только совокупность бактерий, симбиотически живущих в кишечнике, но и выполняющих физиологические и биохимические функции, серьезно регулирующие организм «хозяина» [14].

Цель. Проанализировать изменения микрофлоры кишечника практически здоровых студентов.

Материал и методы исследования. Научное исследование проводилась в проблемной лаборатории «Клинической микробиологии, микологии и иммунологии» при кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии Ташкентской медицинской академии. В нашем исследовании добровольно приняли участие 149 практически «здоровых» молодых студентов в возрасте от 18 до 25 лет. Средний возраст студентов 21,0±0,2 года. Среди них 81 (54,4%) обследованных студентов были женского пола и 68 (45,6%) – мужского пола.

При анкетировании студентов учитывалась информация об отсутствии в анамнезе острых или хронических заболеваний органов желудочно-кишечного тракта, сведения о питании студента, жалобах, характерных для нарушений микробиоты кишечника, а также отсутствие приёма антибиотиков в течение последнего 1 месяца. На основании собранных данных у практически здоровых студентов был взят материал (фекалий) для бактериологического исследования. Отбор проб и посев на питательные среды осуществляли в соответствии с Приказом 177 ССВ и другими нормативными документами [1,2,5]. Фекалий собирался в стерильную посуду и доставлялся в течение двух часов в лабораторию для исследований. Фекалий разводили до 10⁹ в стерильном физиологическом растворе и сеяли материал из различных разведений на дифференциально-диагностические среды для выделения анаэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов: КАБ, среда Блаурокка, Эндо, Сабуро, МРС-4, КА, маннитол-солитол агар (“HiMedia”). Все выделенные микроорганизмы идентифицировались по культуральным, морфологическим, биохимическим и антигенным свойствам [17]. Количество выросших микроорганизмов выражали в КОЕ/г.

Все полученные результаты выполненных исследований были проанализированы, систематизированы, подготовлены для статистического анализа. Затем данные были подвергнуты статистической обработке с помощью общепринятых методов вариационной статистики.

Результаты и их обсуждение. Отобранные для исследований практически здоровые студенты имели приблизительно схожий рацион: одноразовое горячее питание и 2-3 разовые лёгкие перекусы бутербродами из продуктов местного производства. Таким образом, в основном питании студентов преварировала еда быстрого приготовления.

По результатам бактериологического исследования фекалий обследованных студентов было обнаружено, что у 83 (55,7%) из них в кишечнике наблюдался дисбактериозы различной степени, хотя при проведении анкетирования студентов жалобы на работу желудочно-кишечного тракта было у 72 (48,3%).

Дисбактериоз кишечника всегда вторичен и представляет собой клинико-лабораторный синдром, который развивается при целом ряде заболеваний и клинических ситуаций, характеризуясь изменением качественного и/или количественного состава микрофлоры определенного биотопа, транслокацией различных ее представителей в несвойственные биотопы, а также метаболическими и иммунными нарушениями, сопровождающимися у части пациентов клиническими симптомами.

Вследствие нарушений микробиоценоза кишечника нарушается синтез и усвоение многих биологически активных веществ, снижается иммунобиологическая резистентность организма. Кроме того, дисбиоз кишечника является ведущим фактором в развитии хронических заболеваний пищеварительного тракта, с одной стороны, и отягощает течение основного заболевания с другой. В ряде случаев впоследствии дисбактериоз становится определяющим фактором в формировании патологического процесса в организме [10].

Со времён Л.Г.Перетца (1962 г) предложено множество критериев определения дисбактериоза как патологического состояния кишечной микрофлоры, которое характеризуется уменьшением общего количества облигатных микробов, понижением их антагонистичекой и ферментативной активности и увеличением количества гнилостных, гноеродных, споровых и других микроорганизмов. Для сравнения полученных нами результатов мы взяли одну из последних критериев выявления дисбиоза кишечника [11]. Микробиологические критерии дисбактериоза:

• Нарастание количества условно-патогенных микроорганизмов одного или нескольких видов в кишечнике при нормальном количестве бифидобактерий;

• Нарастание одного или нескольких видов условно-патогенных микроорганизмов при умеренном снижении (на 1-2 порядка) концентрации бифидобактерий;
• Снижение содержания облигатных представителей микробиоценоза (бифидобактерий и/или лактобацилл) без регистрируемого увеличения количества сапрофитной или условно-патогенной микрофлоры кишечника;
• Умеренное или значительное (менее10⁷) снижение содержания бифидобактерий, сочетающееся с выраженными изменениями в аэробной микрофлоре: редукцией лактобацилл, появлением измененных форм кишечной палочки, обнаружением одного или нескольких представителей условно-патогенных микроорганизмов высоких титрах (до 10 ⁷ -10⁸ КОЕ/г).

Нормативных показателей микробиоценоза кишечника для жителей нашего региона на сегодняшний день не разработано, существуют единичные работы по изучению микробиоты кишечника в условиях Узбекистана. Так по данным некоторых авторов качественные и количественные показатели микробиоценоза кишечника здоровых лиц в услових жаркого климата меняются в течение года: в весенне-летний период регистрируется снижение частоты выделения и количества лакто- и бифидобактерий с одновременным увеличением содержания факультативных микроорганизмов, в осенне-зимний период наблюдалось восстановление нормального соотношения индигенных и факультативных видов [10].

Результаты бактериологического исследования качественного анализа показателей микробиоты кишечника обследуемых студентов показал, что частота выявления микроорганизмов близка к нормативным показателям российских ученых (1-табл.).

Таблица 1.

Частота выявления кишечных микроорганизмов у практически здоровых студентов (абсолютная, %)

Примечание: абс. – количество обследованных, имеющих данный штамм, %- от общего количества обследованных.

Как видно из таблицы, из кишечника не менее 95,3% обследованных были выделены микроорганизмы, относящиеся к представителям индигенной группы. Если самый низкий показатель встречаемости (91,3%) среди облигатных микроорганизмов был у бифидобактерий, то наивысший (98,0%) принадлежал кишечным коккам. Встречаемость бактероидов и кишечных палочек с нормальными ферментативными свойствами была одинакова (94,6%).

В составе факультативной группы микроорганизмов наблюдалось большое разнообразие. Среди представителей этой группы наибольший показатель высеваемост прнадлежал грибам рода Candida - 20%. Следующие за ними положения занимали лактозанегативные и гемолитические кишечные палочки (10 и 5,4%, соответственно). Приблизительно с одинаковой частотой (4-4,7%) встречались в кишечнике студентов Enterobacter spp., St.epidermidis и анаэробные споровые бактерии (Clostridium spp.). Самые низкие показатели частоты высеваемости наблюдалось у представителей семейства энтеробактерий Klebsiella spp., Proteus spp., Citrobacter spp., а также у гемолитических стафилококков (в пределах 1,3 – 2,7%).

Полученные результаты при исследовании колчественных показателей мы решили сопоставить с российскими нормативными показателями в связи с отсутствием таковых по нашей республике. Несмотря на высокую частоту высеваемоти микроорганизмов индигенной группы, в своих исследованиях мы наблюдали их низкие количественные показатели (Рис.1). Как видно из таблицы, количественная характеристика облигатных и факультативных представителей микробиоты кишечника обследованных студентов заметно отличалась от Российских нормативных показателей. Это выражалось в достоверном снижении количества всех представителей индигенной группы. Так, если количественное содержание Bacteroides spp. и лактозопозитивной E.coli в 1,1 раза, а Bifidobacterium spp. и Enterococcus spp. в 1,2 раза было достоверно снижено (р<0,001), то содержание Lactobacterium sp. была ниже нормы в 1,3 раза. Среднее содержание облигатных представителей в кишечнике у данной группы составил 10⁶-10⁷ КОЕ/г у 76,5% обследованных. В фекалии 17% практически здоровых студентов Bacteroides spp. и E.coli выделились в наибольшей концентрации - 7,58±0,04 и лишь в биоматериале 8% обследованных содержание их было низким (10⁵). Содержание Lactobacterium spp. и Bifidobacterium spp. в фекалии обследованных студентов в низких концентрациях (10⁵ ) определялось у 6%, у 17% их количество выделилось в высокой степени (10⁹), а у большинства обследованных лиц (77%) их концентрация составила 10⁶-10⁷.

Таблица 2.

Сравнительная характеристика микробиоты кишечника практически здоровых студентов с Российскими нормативными показателями (lg КОЕ/г, М±m)

Примечание:*- Достоверное отличие от Российских нормативных показателей *р<0,05; **- р<0,001; 0- не выделялось

Сделать выводы по результатам, полученным для облигатной группы микроорганизмов, было несколько затруднительно, поскольку недостаточно нормативных документов, определяющих изменение нормы микробиоты кишечника населения Узбекистана и ее сезонных показателей для определения причины низкой их концентрации. Если российские нормативные показатели считать актуальными для нашего региона, то это свидетельствует о наличии у большинства практически здоровых студентов различной степени дисбактериозов кишечника.

При сравнительном изучении количественных показателей представителей факультативной группы микроорганизмов кишечной микробиоты установлено, что имеются различия и в этой группе микробов. Показатели концентрации микроорганизмов, относящихся к этой группе, отличались высоким уровнем содержания по сравнению с нормативными российскими показателями (Рис. 1).

Рисунок 1. Сравнительная характеристика среднего количества микроорганизмов микробиоты кишечника практически здоровых студентов с российскими нормативными показателями (lg КОЕ/г, М±m)

Точнее можно сказать, что явно заметно специфические количественные различия представителей факультативной группы кишечной микробиоты у обследованных и нормы, взятой для сравнения. Как видно из диаграммы (рис. 1), количество микроорганизмов, относящихся к семейству энтеробактерий (клебсиелла, протей, энтеробактер, цитробактер) в кишечнике у 85% обследованных студентов достоверно превышало российские нормы. В кишечнике же остальных практичеси здоровых студентов концентрация этой группы мироорганизмов была в пределах нормы (10³-10⁴).

Из диаграммы видно, что количественные показатели других грамотрицательных представителей факультативной группы – длактозоотрицательной и гемолитической кишечной палочки достоверно увеличились в 1,5 и 4 раза по сравнению с нормой (р<0,05). У представителей грамположительных кокков Starhylococcus spp. и группы грибов Candida spp. количественные значения в среднем в 1,3 раза превышали значения российских нормативных данных. Полученные данные показывают наличие в кишечнике у преобладающего большинства обследованных практически здоровых студентов нарушений, т.е. дисбактериозы различной степени.

Всем известно, что в последние годы наблюдается неуклонный рост дисбиозов кишечника, что обусловлено усилением негативного воздействия химических факторов, ухудшением экологической обстановки, повышением радиационного фона, возрастанием стрессорных воздействий, массовым, бесконтрольным применением антибиотиков и химиотерапевтических препаратов, а также неполноценным питанием [11].

К основным причинам развития дисбактериоза кишечника относят экзогенные (дефицит питательных веществ и микронутриентов вследствие их недостаточного поступления, стрессы, лекарственные воздействия, радиацию) и эндогенные факторы (функциональные или органические заболевания ЖКТ, онкологические, инфекционно-аллергические и другие заболевания) [12]. Не мало важное значение имеет экологический фактор, куда относятся местность и условия проживания. Вследствие чего мы решили оценить нарушения микрофлоры кишечника студентов индексом дисбактериоза, предложенным узбекскими учёными Ш.К. Адыловым, И.Э. Нарбаевой, Ф.Ю. Гарибом и др. [9]. Микробиота кишечника ими была разделена на две большие группы: индигенную, в которую входят функционаально-активные виды анаэробных микроорганизмов бифидум- и лактобактерий и кишечные палочки с неизмененными свойствами; и факультативную, включающие необязательные для организма-хозяина, часто паразитные виды аэробных бактерий. У здоровых лиц соотношение E.coli с другими индигенными бактериями складывается в пользу последниих и доля E.coli не превышает 10%.

Этот показатель назван ИД I.

Второй показатель - ИД II определяется следующим образом:

При получении ИД I > 0,1, при ИД II < 0,5 условно диагностируется дисбактериоз I степени, при ИД II > 0,5 независимо от ИД I – дисбактериоз II степени.

По результатам бактериологического анализа микрофлоры кишечника у практически здоровых студентов количество студентов без изменений микрофлоры кишечника составило 77 (51,7%), дисбактериоз I степени наблюдался у 63 (42,3%) и дисбактериоз II степени у 9 (6%) обследованных. У 23 (15,4%) студентов с дисбактериозом I степени хотя качественное содержание микробиоты кишечника была нормальной, но количество бифидо- и лактобактерий было несколько снижено. По результатам анкетирования установлено наличие у них хронических запоров (Рис-2).

Рисунок 2. Показатели микробиоты кишечника у практически здоровых студентов

У 23 (15,4%) из 63 (42,2%) студентов, у которых был диагностирован ИД I степени, количество бифидо- и лактобацилл было снижено до уровня 10⁶, но бактерий факультативной группы не были обнаружены или были в пределах нормы. У этой группы студентов при опросе преобладали запоры. У остальных 40 (26,8%) студентов отмечено снижение количества бактерий индигенной группы (≤10⁶-10⁷) и одновременное увеличение количества бактерий факультативной группы. Среди других представителей, относящихся к факультативной группе, были обнаружены грибы рода Candida у 22 (14,7%) обследованных на уровне выше 10⁴, что также свидетельствует о наличии дисбиоза. Доля условно-патогенных энтеробактерий у 8 (5,4%) студентов, а St. epidermidis у 6 (4%) были выше нормы и составили 10^4-5. Лактозонегативные кишечные палочки составляли более 12-15% от общего числа кишечных палочек у 9 (6%) обследованных, гемолитические кишечные палочки у 7 (4,7%) и гемолитические стафилококки у 3 (2,0%) студентов, что также является свидетельством наличия нарушений в кишечнике.

У 9 (6,0 %) студентов, отнесенных к группе с нарушениями кишечника по индексу дисбактериоза ИД II, отмечено снижение количества бактерий индигенной группы (≤10⁵-10⁶) и увеличение количества бактерий факультативной группы. Среди представителей факультативной группы в высокой степени (10⁴ и выше) обнаружились грибы рода Candida в фекалии 4 (2,7%) обследованных студентов. Доля условно-патогенных энтеробактерий Enterobacter spp. - у 6-ти (4,0%), Klebsiella spp. - у 2-х (1,3%) обследованных была выше нормы в 1,1 раз, а St.epidermidis лишь у 1 (0,67%) обследованного студента была выше нормы в 1,2 раза.

Таким образом, при бактериологическом исследовании фекалий практически здоровых студентов мы обнаружили, что показатели кишечной микробиоты отличались от нормативных показателей других регионов, но мы не смогли получить четкого представления о причинах низкого содержания облигатных микробов или выявить конкретные факторы (питание, стрессы во время сессии), влияющие на состав микробиоценоза кишечника у данной группы обследованных.

Выводы

1. Количество бактерий, составляющих индигенную группу, наблюдалось в среднем на уровне 10⁶-10⁷ и было обнаружено в фекалии у 76,5% практически здоровых студентов.
2. Среди факультативной группы микроорганизмов чащее других высевались представители рода Candida (у 21,5% обследованных) в высокой степени 10⁴-10⁵.
3. Среди условно-патогенных энтеробактерий большая доля принадлежала гемолитическим и ЛН E. coli - у 15,4% обследованных.
4. Почти у половины практически здоровых студентов обнаружены нарушения в микробиоценозе кишечника: у 42% дисбактериоз с ИД I, у 6 % глубокий дисбиоз с индексом ИД II.

Список литературы:

1. Приказ Министерства здравоохранения РУз, ПР № 177, 05.01.2015.
2. Исхакова К.И., Нурузова З.А., Ваҳидова К.В., Шадманова Н.А. Методические рекомендации «Определение родовой и видовой принадлежности условно-патогенних энтеробактерий, выявленных при гнойно-воспалителъных заболеваниях и острых кишечных инфекцияҳ» // –Т. -2002. -14 с.
3. Бабаян М.Л. Современные представления о влиянии кишечной микрофлоры на здоровье человека//Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum. – 2014- . № 3. - С. 20-22.,
4. Баль Л. В. О мотивациях подростков к здоровому образу жизни /Л. В. Баль, А. Н. Михайлов, И. А. Гундаров //Гигиена и санитария. – 2014. – №4. – С. 70-72.
5. Зубков М.Н. Сбор, транспортировка биологического материала и трактовка результатов микробиологических исследований. //КМАКҲ. -2004. –Т.6. – №2. – С. 143-154. (6).
6. Карелин А. О. Гигиеническая оценка питания студентов продуктами из автоматов быстрого питания /А. О. Карелин, Д. В. Павлова, А. В. Бабалян // Вопросы питания. – 2015. – №1. – С. 50-57.
7. Кобыляцкая И.А., Осыкина А.С., Шкатова Е.Ю.Состояние здоровья студенческой молодёжи// успехи современного естествознания №5, 2015-ст. 74-75.
8. Кожевникова Н.Г. Роль факторов риска образа жизни  в формировании  заболеваемости  студентов /  Земский  врач. – 2011. – № 6. – С. 13–17
9. Нарбаева И.Э. Хеликобактериоз в патогенезе язвенной болезни 12-перстной кишки. Автореферат докт.дис., Москва, - 1994 г.-36с.
10. Нурузова З.А. Сезонная динамика показателей микробиоценоза кишечника у практически здоровых лиц и профилактика формироания дисбактериоза в период новорожденности. – Автореф.канд.дис.-Ташкент.-1995, - 35стр
11. Парфенов А.И., Осипов Г.А., Богомолов П.О. Дисбактериоз кишечника // Консилиум-Медикум. – 2001.
12. Особенности пищевого поведения детей и подростков крупных городов (на примере школьников Москвы и Мурманска) /А. А. Александров, Г. И. Порядина, М. Б. Котова, Е. И. Иванова //Вопросы питания. – 2014. – Т. 83. – С. 67-74.
13. Сахарова О. Б. Влияние социально-гигиенических факторов образа жизни на состояние здоровья студентов /О. Б. Сахарова, П. Ф. Кику, Т. В. Горборукова //Гигиена и санитария. – 2012. – №6. – С. 54-58.
14. Скворцов В.В., И.М. Пащенко, Д.А. Меднова, Актуальные вопросы диагностики и лечения дисбиоза кишечника. Медицинский совет, № 11, 2015
15. Современные направления профилактической работы в образовательных организациях /В. Р. Кучма, О. Ю. Милушкина, Н. А. Бокарева, Н. А. Скоблина //Гигиена и санитария. – 2014. – №6. – С. 107-111.
16. Ятсуненко Т., Рей Ф.Э., Манарй М.Ж. et al. Human Gut Microbiome Viewed across Age and Geography. Nature. 2012. No 486(7402). Pp. 222–227. DOI: 10.1038/nature11053.
17. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology,Second Edition (10), Volume Two, The Proteobacteria, Part B,The Gammaproteobacteria./ Don J.Brenner, Noel R. Krieg, James T. Staley editors; George M. Garrity editor-in-chief.2001-2004.
18. Blottière HM, de Vos WM, Ehrlich SD, Doré J. Human intestinal metagenomics: state of the art and future. Current Opinion in Microbiology. 2013;16(3):232–9.
19.  George G. L. Healthy Lifestyle Fitness Camp : A Summer Approach to Prevent Obesity in Low-Income Youth /G. L. George, C. Schneider, L. Kaiser //Journ. Of Nutrition Education and Behavior. – 2016. – V. 48, I. 3. – P. 208-212.