Введение к работе
Актуальность проблемы. Хорошо известна важная роль нормальной микрофлоры пищеварительного тракта в целом, и кишечника в частности, в создании резистентности к колонизации патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, действию токсинов, ферментов защиты и агрессии, витаминном балансе, формировании иммунного гомеостаза, участии в метаболических и ферментативных процессах, антимутагенной и антигенотоксической активности и др. В последние годы наблюдаются значительные качественные и количественные изменения в составе нормальной микрофлоры, вызванные различными неблагоприятными факторами внешней среды, стрессорными воздействиями, широким, бесконтрольным и, нередко, неоправданным применением антибиотиков, химнопрепаратов, как результат лучевой и гормонотерапии [Пинегин Б. В. и др., 1984; Красноголовец В. Н., 1989; Куваева И. Б., Ладодо К. С, 1991; Воробьев А. А. и др., 1996].
Многочисленность факторов, ведущих к нарушениям состояния нормальной микрофлоры, приводит к высокой частоте регистрации дисбнотических нарушений. Так, по данным Российской Академии медицинских наук, почти 90% населения нашей страны в той или иной мере страдает дисбиозами [Воробьев А. А. и др., 1996]. Дисбиоз кишечника выявляется в 70% при патологии гастродуо-денальной и гепатобилиарной систем, в 100% - при заболеваниях кишечника [Гончарова Г. И., 1986].
Традиционная точка зрения на проблему генеза дисбиоза заключается в том, что при снижении колонизационной резистентности, связанном с уменьшением количества облигатно-анаэробных представителей, происходит значительное увеличение условно-патогенных микроорганизмов; существенную долю среди последних составляют энтеробактерии [Калашникова Г. К. и др , 1978].
В то же время не определены критерии для установления ведущих этиологических агентов дисбнотических нарушений, принимая во внимание, что многие энтеробактерии являются комменсалами и составляют определенную часть кишечного микробиоценоза. Недостаточно учитывается собственный потенциал микроорганизмов: бактериоцины, ферменты защиты и агрессии, токсины и, наконец, факторы, способствующие инактивации механизмов естественной резистентности, т. е. факторы персистенции. Последние, учитывая длительность дисбнотических нарушений и устойчивость к проводимой терапии, занимают особое место.
Коррекцию микробной флоры осуществляют различными биопрепаратами - антибиотиками, бактериофагами и пробиотиками (эубиотиками). Пробио-тики занимают доминирующее положение вследствие физиологичности регулирующего влияния и механизма терапевтической активности. Бактерийные биоло-
гические препараты из нормальной микрофлоры используют для коррекции микроэкологических нарушений при острых и хронических заболеваниях и дисфункциях желудочно - кишечного тракта, при нарушениях обмена, после антибактериальной, гормональной и лучевой терапии, в дооперационный и послеоперационный периоды, при неблагоприятных экологических условиях и т.д.
Однако открытым остается вопрос отбора биопрепаратов для купирования конкретных дисбиотических состояний.'Пробиотики назначаются с учетом возраста, количественного соотношения разных групп микроорганизмов и фазы заболевания, чаще всего являясь типичным заместительным средством. Отсутствие объективных данных о возможности переживания производственных штаммов в кишечном биотопе, а также сведений о влиянии на персистентные характеристики основных "причинных" микроорганизмов, вероятно, приводят к низкой эффективности лечебных мероприятий, свидетельством чему может быть необходимость длительных (1.5-2 мес), нередко повторных, курсов биотерапии.
Исследование комплекса персистентных признаков у энтеробактерий, выделенных при дисбиозе кишечника, и влияние на эти свойства биологических бактерийных препаратов, актуально и представляет интерес не только в теоретическом плане, расширяя знания о биологии и микроэкологии энтеробактерий кишечной микрофлоры, но и в прикладном аспекте, обосновывая возможность разработки быстрых и информативных методов оценки состояния микробиоценозов кишечника, а также оптимальные способы коррекции дисбиотических состояний.
Целью настоящего исследования явилось определение биологической роли факторов перснстепцин микроорганизмов при кишечном дисбиозе и регулирующей функции бактерийных биопрепаратов в отношении энтеробактерий под контролем персистентных свойств.
Основные задачи исследования:
-
Изучить частоту встречаемости и степень выраженности антилизо-цимной (АЛА), "антиинтерфероновой" (АИА) и антикомплементарной (АКА) активности энтеробактерий, выделенных при дисбиозе кишечника.
-
Разработать диагностический критерий дисбиотических нарушений, основанный на определении персистентных признаков энтеробактерий фекальной флоры.
-
Дать характеристику популяционной структуры пробиотиков по пер-систентным свойствам.
-
Определить влияние отдельных пробиотиков на факторы персистен-ции энтеробактерий.
Научная ношипп. Впервые изучен комплекс факторов персистенции (АЛА, АИА, АКА) энтеробактерий фекальной флоры при дисбнозе кишечника. Определение биохимической активности эшерихий позволило выделить две биогруппы кишечных палочек: активные и неактивные Е. coli. Выявлены изменения в популяционной структуре эшерихнозной флоры в зависимости от степени дис-биоза: доля неактивной кишечной палочки возрастала по мере прогрессирования дисбиотических нарушений. Установлена высокая распространенность перси-стентных признаков у энтеробактерий; частота встречаемости средних и высоких значений признака убывала в ряду "антикомплементарная активность - антили-зоцимная активность - "антиинтерфероновая" активность". Обнаружены высокие по сравнению с-фоновым уровнем (для штаммов кишечной палочки) значения АКА и АЛА у условно-патогенных энтеробактерий, что подтвердило их этиологическую роль в развитии дисбиоза кишечника. Обнаружена связь между перси-стентными признаками бактерий и глубиной нарушений в микрсбиоценозе кишечника: доля штаммов кишечной палочки и некоторых других видов бактерий с высоким уровнем АЛА, АИА и АКА коррелировала со степенью выраженности дисбиоза. Полученные данные послужили теоретической предпосылкой для разработки способа скрининговой диагностики кишечного дисбиоза, основанного на определении "антиинтерфероновой" активности колоний энтеробактерий в посеве фекалий (положительное решение ВНИИГПЭ по заявке на изобретение № 93034438/14 (034024) от 17.04.96.).
Выявлены различия в популяционной структуре производственных штаммов лробиотиков по персистентным признакам. Используя указанные выше методики оценки влияния пробиотнков на факторы персистенции микроорганизмов, удалось установить особенности изменения уровня антикомплементарной активности бактерий: один и тот же пробиотик оказывал стимулирующее, индифферентное или ингибирующее действие на персистентный признак в зависимости от вида тестируемых микроорганизмов.
Практическая ценность. Полученные в работе данные расширяют теоретические представления о роли факторов персистенции энтеробактерий в формировании микробных биоценозов кишечника человека.
Практическое значение исследования заключается в возможности использования факторов персистенции микрофлоры в качестве маркеров дисбио-тического процесса, в частности, при проведении скрипинговых исследований для выявления групп риска.
Разработанный способ выявления кишечного дисбиоза и кишечной инфекции под контролем факторов бактериальной персистенции апробирован в МСЧ ПО "Стрела" г. Оренбурга.
Материалы работы использованы при проведении областного семинара врачей-бактериологов (Оренбург, 1996).
Предложенные приемы могут быть использованы в работах микроэкологического профиля и при решении медицинских задач.
Положения, выносимые на защиту:
-
Факторы персистенции, широко распространенные у различных представителей кишечной микрофлоры, являются маркерами дисбиотических состояний.
-
Факторы персистенции микроорганизмов регулируются биологическими препаратами (пробиотиками), что должно учитываться при коррекции дисбиозов кишечника.
-
Гетерогенность производственных штаммов пробиотиков по перси-стентным свойствам может быть использована для контроля качества биопрепаратов.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседании городского общества детских врачей (Оренбург, 1993), Дне врача-бактериолога (Оренбург, 1993), VI областной научно-практической конференции врачей-инфекционистов, микробиологов, эпидемиологов и паразитологов (Оренбург, 1994), Юбилейных научных чтениях, посвященных 90-летию академика В. Д. Тимакова (Москва, 1995), Всероссийской научно-практической конференции "Дисбактериозы и эубиотики" (Москва, 1996), областной конференции молодых ученых и специалистов (Оренбург, 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, получено положительное решение ВНИИГПЭ по заявке на изобретение № 93034438/14(034024).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, материалы и методы, 3 главы собственных исследований, заключение, выводы; указатель литературы, включающий 87 отечественных и 141 зарубежных источников. Иллюстрации представлены 9 таблицами и 10 рисунками.