Патогенетическое значение микробиоценоза кишечника у детей с синдромом дисплазии соединительной ткани и возможные пути коррекции

Актуальность проблемы. Соединительная ткань занимает в организме особое место и представлена во всех органах и тканях, составляя более половины массы тела. Ее элементы многофункциональны, характеризуются разнообразием клеточного состава и хорошо развитым межклеточным веществом, состоящим из 3 видов волокон и основного вещества [239, 58, 77, 92, 93].

Термин «дисплазия соединительной ткани» (ДСТ) предложен Beighton и отражает клинические проявления нарушения синтеза и функционирования производных коллагеновых и эластиновых белков.

В симптомокомплекс ДСТ входит, помимо изменений опорно-двигательного аппарата, патология сердечно-сосудистой системы, кожи и слизистых оболочек, фасций и апоневрозов, глаз, дыхательной системы, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящей системы, вегетативной и центральной нервной системы [26, 84, 150, 158, 186].

В настоящее время достаточно хорошо изучены наследственные заболевания, в основе которых лежат ферментативные наследственные моногенные и хромосомные дефекты (синдром Элерса-Данлоса, синдром Марфана. несовершенный остеогенез, мезенхимальная дисплазия) Известна и распространенность, клиническая картина, имеется классификация с указанием молекулярных дефектов при разных вариантах наследственных форм ДСТ [51. 26. 2 3, 9. 10. 11. 656. 495, 128, 136].

В тоже время, частота встречаемости наследственных соединительнотканных дисплазий невелика [23, 25, 97, 182], но широко распространены среди детского и взрослого населения формы недифференцированных соединительнотканных дисплазий (НСТД), при которых не всегда выявляются какие-либо генные или хромосомные мутации [136, 25, 84], отсутствует четко очерченная клиническая картина синдрома, нет единой терминологии в клиническом определении НСТД и единой классификации для постановки диагноза [11. 84. 136. 150, 158, 160].

Ведущими клиническими симптомами НСТД являются, как и при наследственных вариантах ДСТ, гипермобильность суставов (ГМС), гиперрастяжимость кожи (ГРК) и синдром повышенной кровоточивости [И, 51, 84, 136], а также ряд дополнительных внешних фенотипических симптомов, связанных, преимущественно, с поражением кожи и костно-суставной системы.

Несмотря на отсутствие ярко выраженного симптомокомплекса НСТД, как у детей, так и у взрослых, частота развития соединительнотканных диспла-зий (СТД) со стороны внутренних органов среди данной категории пациентов велика.

Одной из наиболее поражаемых систем органов при недифференцированных СТД является сердечно-сосудистая система [33, 34, 35, 62, 70, 84, 158, 290]. Так, частота пролапсов митрального клапана (ПМК) на фоне СТД достигает 91% [36, 138, 139, 140, 141]. Аномально расположенные хорды в полостях сердца принято рассматривать как одно из проявлений малых аномалий развития соединительной ткани [14, 17, 74, 75, 273].

Яковлев В.М. с соавт. [243] считают, что все больные с килевидной деформацией грудины должны быть подвергнуты ЭКГ и ЭХОКГ для выявления доклинической стадии пролапса митрального и трикуспидального клапанов, расширения корня аорты, нарушения ритма и проводимости сердца, метаболических изменений миокарда.

В патогенезе атеросклероза одну из ведущих ролей играет участие измененных структур соединительной ткани в формировании атеросклеротической бляшки и в процессе тромбогенеза, что и подтверждает большую частоту встречаемости признаков ДСТ у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями по сравнению со здоровыми лицами [158]. Р. Г. Оганов с соавт. [158] показали, что признаки СТД можно рассматривать как независимые факторы риска сердечно-сосудистой патологии. Мартынов А. И. и др. [138, 139] считают, что СТД сердца чревата такими осложнениями, как инфекционный эндокардит, тромбоэмболии, аритмии, которые могут являться причинами внезапной смерти больных [88, 140, 141].

При СТД часты проявления геморрагического синдрома, обусловленные изменением сосудистой стенки, а не нарушением гемостаза [12, 13].

Кантемирова М.Г. с соавт. [88]считают, что частота неполноценности СТ среди детей с нарушениями ритма сердца и проводимости велика и составляет 76,2%.

Подавляющая часть пациентов с НСТД страдают так называемыми невоспалительными ревматическими заболеваниями, к которым относятся различные формы артрозов, внесуставной ревматизм, хронические заболевания позвоночника [84]. Среди пациентов с НСТД чаще встречаются анкилозирую-щие спондилоартриты, ревматоидный артрит, остеоартроз, развивающийся на фоне гипермобильности суставов (ГМС) [150, 152, 160].

Среди детей с хроническими и рецидивирующими заболеваниями брон-холегочной системы признаки СТД выявляются достоверно чаще в сравнении с контролем [2, 26, 56, 89]. Часто встречаются такие заболевания в данной группе как атопическая бронхиальная астма, рецидивирующий обструктивный бронхит, хронический деформирующий бронхит, трахеобронхомегалия. спонтанный пневматоракс.

Мышечная гипотония, сопровождающаяся задержкой моторного развития в раннем детском возрасте, может быть проявлением коллагенопатии [244] Fidzianska A. et al., [356] выявили снижение содержания коллагена тип 111 в культуре фибробластов пациента с синдромом «вялый ребенок» и обращают внимание на возможность клинической реализации дефицита коллагена тип 111 в виде врожденной мышечной гипотонии. У пациентов с НСТД описывают це-реброваскулярные нарушения, варикозное расширение вен спинного мозга [154].

При патологии опорно-двигательного аппарата выявляемость НСТД достигает 100% среди обследуемых [ 162, 241, 2421.

При комплексном обследовании психологического статуса больных с СТД отмечена неадекватность самооценки, высокая ситуационная тревожность, низкая эмоциональность компенсаторных реакций на стресс в сочетании со снижением динамических показателей психической деятельности [154].

Многочисленные литературные источники свидетельствуют о том, что соединительная ткань является важной интегративной системой человека и выполняет ряд жизненно важных функций, работая в единстве с иммунной системой и микробиоценозами макроорганизма при ведущей роли кишечного микробиоценоза [115, 126, 116, 228, 229, 54, 274]. Набором ферментов, прямо или опосредованно действующих на соединительную ткань, обладают как представители аэробной кишечной микрофлоры, так и анаэробные бактерии, а также дрожжеподобные грибы [376, 403, 698, 467]. В то же время отсутствуют данные о роли микроорганизмов, составляющих кишечный микробиоценоз, при недифференцированных соединительнотканных дисплазиях у детей и подростков.

Известны многочисленные данные о роли патологии СТ в развитии заболеваний органов пищеварения. Стойкие и выраженные нарушения биоценоза кищечника, поражение сосудов 12-перстной кишки с их гиалинозом, повышение активности протеиназ, повышение антител к коллагену и эластину говорят о сложном механизме поражения желудочно-кишечного тракта при СТД Так, Гасан Абу-Джабаль [57] выявил, что большинство больных с хроническим га-стродуоденитом, дискенизией желчевыводящих путей имеют дисплатический статус, характерный для НСТД У детей с выявленной ГМС аномалии желчного пушря отмечались в 62% случаев.

Таким образом, принимая во внимание высокую распространенность НСТД среди детского населения, предрасположенность лиц с диспластическим статусом к развитию целого ряда хронических неинфекционных заболеваний (НИЗ), разрозненность и противоречивость данных об этиопатогенетических механизмах развития синдрома недифференцированной соединительнотканной дисплазии, клинической картине НСТД, классификации синдрома и путях коррекции, была поставлена цель исследования — определить патогенетическое значение нарушений кишечного микробиоценоза в развитии синдрома недифференцированной дисплазии соединительной ткани «разработать возможные методы превентивного лечения этой категории детей.

ДЛЯ достижения указанной цели были поставлен, н решены следующие задачи.

1 Проведены популяционные клинико-эпидемиологические исследования детей и подростков 6−17 лет для фенотипирования НСТД. определения рас простраиенности, струсь, и факторов риска НСТД в детской популяции.

2 Исследован микробиоценоз кишечника у детей с НСТД, определена частота вс^ечаемости днсбакгериоза кишечника у лиц, имеюших симптомы НСТД и без клинических признаков диспластического статуса, а также у детей с патологией сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечнот тракта, мо-чевыделительной системы и опорно-двигательного аппарата на фоне НСТД.

1 Выявлены видовой состав, количественные и качественные особенности аэробной и анаэробной микрофлоры у детей с различными клиническими вариантами НСТД, определены участвующие в метаболизме соединильной ткани ферменты микроорганизмов, составляющих кишечный микробиоцено, v детей с дисплазией соединительной ткани.

4 Изучены персистентные свойства (антилиюцимная активность. <.антиинтерфероновая" и антикомплементарная активности) бактерий и, риГн" рода.

Candida, колициногенные свойства Е col., выделенных от детей с рашичной экспрессивностью клинических симптомов НСТД.

5 Выделены особенности симбиотических в. аимоотношений микроорганизмов, составляющих кишечный микробиоцено, (грибы рода Candida.

Е coh, энтерококкиЕ col.), их роль в поддержании нарушений кишечного микробиоценоза Обоснована целесообразность исполыования пробно, ика «'"нерол,) и ряда лекарственных растений у детей с НСТД.

6 На основе проведенных клинико-иммуно.ю. ических и бакзериологи-ческих исследований определены клинические варианты, классификация НСТД, маркеры предрасположенности к НИЗ и обоснованы критерии .рупп риска детей по развитию неинфекционных заболеваний.

7. Разработана схема профилактических мероприятий у детей с НСТД, с учетом механизма действия препаратов и индивидуальных особенностей организма и оценена эффективность разработанной комплексной терапии и диспансерного наблюдения детей с диспластическим статусом в условиях стационара, поликлиники и школьного оздоровительного лагеря.

Основные положения, выноишые на защиту:

1 Недифференцированные формы соединительнотканных дисплазий характеризуются высокой распространенностью в популяции детей и подростков, наличием дисплазий со стороны внутренних органов и являются фактором риска развития хронических неинфекционных заболеваний.

2 Кишечный микробиоценоз — патогенетически значимый компонент в развитии синдрома недифференцированной дисплазии соединительной ткани у детей, который в совокупности с клиническими и иммунологическими признаками позволяет обосновать критерии формирования групп риска этой категории детей по развитию неинфекционных заболеваний, и определить новые подходы к проведению превентивного лечения.

3 Диагностические тесты — «Антиинтерфероновый» и «бактериоциноген-ный», являющиеся маркерами кишечного дисбиоза, позволяют прогнозировать развитие НСТД и неинфекционных заболеваний у детей с НСТД на доманифе-стном этапе.

4 Профилактические мероприятия, направленные на предупреждение прогрессирования диспластического статуса и неинфекционных заболеваний у детей, включают наряду с лекарственными средствами, непосредственно влияющими на соединительнотканный метаболизм, восстановительную терапию кишечного микробиоценоза пробиотиками и лекарственными растениями.

Научная новизна исследования Проведенные комплексные эпидемиологические, клинико-иммунологические и бактериологические исследования позволили расширить и углубить представления о синдроме недифференцированной соединительно-тканной дисплазии, как клиническом синдроме, проявляющемся внешними фенотипическими признаками, дисплазиями со стороны внутренних органов и предрасполагающем к развитию неинфекционных заболеваний у детей и инвалидизации.

Выявлена прямая связь между экспрессивностью основных клинических признаков НСТД и тяжестью микробиоценотических изменений кишечника. Высокая частота высеваемости дрожжеподобных грибов, нарастание перси-стентных свойств условно-патогенной бактериофлоры, наличие микробных ферментов, способствующих дезорганизации соединительной ткани (липаза, пламокоагулаза, гемолизин, дезоксирибонуклеаза, фибринолизин, желатиназ-ная активность, лизилдекарбоксилаза. орнитиндекарбоксилаза), у аэробных и анаэробных микроорганизмов отражают участие кишечной микрофлоры в патогенезе синдрома дисплазии соединительной ткани.

При исследовании микробиоценоза кишечника у детей с НСТД дисбакте-риоз выявлен в 8 раз чаще против сравниваемой группы Наряду с нарушениями кишечного бактериоценоза у 75,5% детей с НСТД выявлялись иммунные отклонения показателей иммунограммы в пределах второй и третьей степени иммунной дефицитности.

Наряду с наследственными, ранними и поздними среловыми факторами (пре-, интраи постнатальными). установлена патогенетическая роль микроорганизмов, составляющих кишечный микробиоцежн. в развитии дисплас1иче-ского статуса у детей.

Установлено, что лидирующее положение по набору микробных ферментов. способствующих деструкции соединительной ткани, занимают среди представителей аэробной микрофлоры грибы рода Candida, юлотистые стафилококки, серрации и другие грамнегативные условно-патогенные жтеробаклерии. а среди анаэробных бактерий клостридии, бактероиды, в меньшей степени превотеллы, пропионибактерии и фузобактерии Выявлена высокая частота встречаемости грибов рода Candida у лиц с НСТД, корреляционная свя*ь высеваемости дрожжеподобных грибов с экспрессивностью основных клинических симптомов диспластического статуса.

Обнаружена определенная зависимость между системой поражения и видовым своеобразием микрофлоры кишечника, что позволяет наряду с клиническими и иммунологическими критериями, формировать группы риска по патологии ЖКТ и ОДА для диспансерного наблюдения и ранней коррекции дисбио-тических нарушений с целью профилактики развития диспластического статуса и неинфекционных заболеваний.

Изучение персистентных свойств микроорганизмов, выделенных из кишечника, позволило разработать скрининговый метод диагностики кишечного дисбиоза (патент № 2 088 938) для повышения точности классического бактериологического метода исследования кишечного дисбиоза На основе исследования бактериоциногенной активности грамнегативных условнопатогенных бактерий, выделенных у пациентов с НСТД, разработан способ ранней диагностики воспалительных заболеваний ЖКТ.

Результаты экспериментов «in vitro» по ингибирующему влиянию про-биотика «Энтерол», ряда лекарственных растений в отношении персистентных (АЛА, «АИА») свойств копроштаммов бактерий и грибов рода Candida подтвержденные в клинических условиях, позволили разработать тактические подходы к коррекции кишечного дисбиоза у детей и подростков с диспластическим статусом и профилактировать развитие хронических неинфекционных заболеваний у детей с НСТД.

Предложены клиническая классификация НСТД и алгоритм профилактических мероприятий, направленных на предупреждение прогрессирования диспластического статуса и НИЗ у детей с диспластическим статусом.

Практическая значимость. Установлено патогенетическое значение дисбиоза кишечника в развитии НСТД и неинфекционных заболеваний на фоне диспластического статуса, что предопределяет новые подходы к проведению превентивного лечения хронических соматических заболеваний у этой категории детей.

Определены критерии диагностики, позволяющие определять группы диспансерного наблюдения детей с НСТД с учетом наследственных, анамне.

13 этических факторов, наличия клинических, иммунологических признаков, дис-плазий со стороны внутренних органов и характера изменений кишечного микробиоценоза (видовой состав выделенной микрофлоры, показатели микробной обсемененности, персистентные свойства микроорганизмов, колициногенная активность энтеробактерий).

Предложена и апробирована схема комплексного профилактического лечения детей с НСТД, включающая диетическую коррекцию, медикаментозное лечение, фитотерапевтические методы.

Разработана клиническая классификация НСТД для прогнозирования развития НИЗ на доманифестном уровне. Разработанные новые способы выявления кишечного дисбиоза и ранней диагностики воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта позволили расширить диагностическую значимость и клиническую информативность классического бактериологического метода исследования кишечного микробиоценоза у детей Полученные данные легли в основу методического пособия для врачей «Критерии формирования детей и подростков с недифференцированной соединительнотканной дисплази-ей в группы риска по развитию неинфекционных заболеваний», утвержденного МЗ РФ (протокол № 1 от 6.03.2003).

Внедрение результатов в практику. Разработанные способы диагностики кишечного дисбиоза и ранней диагностики воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта внедрены в практику врачей-педиатров и баюерио-логов Оренбургской области Критерии формирования детей и подростков с недифференцированной соединительнотканной дисплазией в группы риска по развитию неинфекционных заболеваний и алгоритмы коррекции микробиоце-нотических нарушений кишечника внедрены в детской областной больнице. МГКБ № 6, общеобразовательной школе № 23, детских поликлиниках г Оренбурга.

Результаты проведенного исследования включены в лекционный курс для врачей-педиатров и интернов в Оренбургской государственной медицинской академии, в цикл занятий по здоровому образу жизни в «Школе общественного здоровья» и представлены в учебном пособии для врачей «Дисбиоз кишечника. Расширение диагностической информативности и профилактической значимости», утвержденного УМО (от 05.12.02).

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены на научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы профилактики неинфекционных заболеваний» (Москва, 1997), заседании общества педиатров (Оренбург, 1997), Российской научной конференции «Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 2000), I съезде микологов России (Москва, 2002), на заседании общества педиатров Оренбургской области (Оренбург, 2002), Всероссийском семинаре «Проблемы амбула-торно-поликлинической помощи детям и подготовка кадров» (Москва, 2003).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 335 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Указатель литературы включает 727 источников, из них 244 отечественных и 483 — зарубежной литературы. Текст иллюстрирован 46 таблицами и 28 рисунками.

Выводы.

1. Недифференцированная соединительнотканная дисплазия как предшественник неинфекционных заболеваний у детей является мультифакториаль-ным клиническим синдромом и определяется наряду с наследственными и сре-довыми факторами риска микроэкологическими нарушениями кишечного биоценоза.

2. Распространенность недифференцированных соединительнотканных дисплазий в популяции детей и подростков (6−17 лет) региона Южного Урала составляет 34,65%. Большая часть детей с диспластическим статусом имеет внешние фенотипические признаки НСТД (манифестные формы). У 10,76% обследуемых внешние клинические симптомы НСТД слабо выражены (латентная форма), но выявляются различные дисплазии внутренних органов и связанные с ними неинфекционные заболевания.

3 Структура выявленных дисплазий внутренних органов и соответствующих им НИЗ у детей с манифестными и латентными формами НСТД идентична и представлена чаще всего поражением следующих систем, расположенных в порядке убывания по частоте встречаемости сердечно-сосудистая, желудочно-кишечный тракт, опорно-двигательный аппарат, мочевыделительная система.

4 Оценка иммунного статуса детей и подростков с НСТД выявила наличие у 74,5% детей младшей и старшей возрастных групп иммунные отклонения в пределах второй и третьей степени иммунной дефицитности, из которых 41,3% составили обследуемые с манифестной формой синдрома, а 33,2% - дети с низкой экспрессивностью клинических симптомов НСТД.

5 Нарушения микробиоценоза кишечника у детей с НСТД выявляются в 8 ра? чаще, чем у здоровых детей, не имеющих симптомов диспластического статуса. У детей с низкой экспрессивностью основных клинических симптомов НСТД лидирующее положение в кишечном микробиоценозе занимают грамот-рицательные условно-патогенные энтеробактерии (клебсиелла, лактозонегативная E. coli, цитробактер, энтеробактер, морганелла, серрации). У детей с высокой экспрессивностью основных клинических симптомов НСТД выявлена высокая частота гиперколонизации кишечника грибами рода Candida, грампо-зитивными энтерококками и лактозонегативной кишечной палочкой. Среди анаэробных микроорганизмов у детей с НСТД отмечалась высокая частота выделения превотелл и пропионибактерий.

6. Персистентный потенциал микроорганизмов, продуцирующих ферменты, участвующие в метаболизме соединительной ткани, отражает участие кишечной микрофлоры в деструкции соединительной ткани и развитии соединительнотканной дисплазии.

7. Определение факторов персистенции (антилизоцимная, «антиинтерфе-роновая», антикомплементарная активности) у микроорганизмов, выделенных от детей с диспластическим статусом, выявило нарастание персистентных свойств микрофлоры в ряду — здоровые дети без признаков НСТД — дети с низкой экспрессивностью клинических симптомов НСТД дети с высокой экспрессивностью основных клинических симптомов диспластического статуса Полученные данные использованы при разработке способа диагностики кишечного дисбиоза по «антиинтерфероновому тесту» в качестве объективного бактериологического критерия для прогнозирования развития неинфекционных заболеваний у детей с диспластическим статусом.

8. Изучение бактериоциногенной активности E. coli в качестве маркера дибиотических нарушений кишечной микрофлоры и одного из факторов риска развития неинфекционных заболеваний у детей с диспластическим стагусоч: позволило разработать способ ранней диагностики воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта.

9 Выявление особенностей кишечного микробиоценоза у детей с НСТД. имеющих заболевания сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, мочевыделительной системы, опорно-двигательного аппарата позволило использовать биоразнообразие кишечной микрофлоры в качестве критерия формирования групп риска по развитию неинфекционных заболеваний у детей с НСТД.

10. Проведенные клинико-иммунологические и бактериологические исследования положены в основу разработанной классификации НСТД и балльной шкалы для определения детей с НСТД в группы риска по развитию неинфекционных заболеваний с выделением трех групп диспансерного наблюдения для проведения первичной и вторичной профилактики НИЗ у детей с диспла-стическим статусом.

11 Включение пробиотиков (бифидумсодержащие препараты, «Энте-рол»), лекарственных растений с ингибирующим эффектом в отношении пер-систентных свойств выделенных микроорганизмов с целью коррекции кишечного дисбиоза — неотъемлимый компонент медикаментозной терапии и диеты у данного контингента детей.