Становление микробиоценоза кишечника у детей, рожденных от матерей с гестационным сахарным диабетом

Актуальность. В настоящее время мировым медицинским сообществом изучается влияние микробиоценоза на макроорганизм. Так известно, что метаболом микробиома кишечника человека может являться одним из факторов развития патологических процессов в тканях и органах.

Цель исследования. Совершенствовать раннюю диагностику нарушений микроэкологии кишечника у грудных детей, путем определения видового состава и функциональной активности микрофлоры кишечника для прогнозирования состояния здоровья детей, родившихся от матерей с сахарным диабетом.

Материал и методы. Проведено исследование состояния микробиоценоза кишечника у 60 грудных детей в возрасте 1–28 дней, из них 22 ребенка от здоровых матерей (контрольная группа) и 38 от матерей, больных сахарным диабетом (СД) (исследовательская группа). Исследовали: видовой состав микробиоценоза кишечника; его функциональное состояние по концентрациям короткоцепочечных жирных кислот (КЖК); содержание эластазы и простых углеводов в кале. Видовой состав изучали методом ngs-секвенирования кала, концентрацию КЖК методом газо-жидкостной хроматографии подкисленного супернатанта кала, для количественного определения панкреатической эластазы в образцах кала применялся иммуноферментный анализ ELISA, для определения содержания углеводов в кале — метод Бенедикта. Мерой дизбиоза кишечника считали биоразнообразие микробного сообщества, которое в биологии количественно определяется индексом Шеннона и рассчитывается по формуле:

где

и соответствует числу видов микроорганизмов в микробном сообществе кишечника. Нормированный индекс Шеннона имеет разброс значений от 0 до 1, что удобно для интерпретации состояния микробиоценоза. Увеличение биоразнообразия микробного сообщества связано с увеличением дисбиотических нарушений микробиоценоза кишечника. Статистический анализ полученных данных проводился с использованием программных пакетов Statistica 8.0. и MS OfficeExсel 2010.

Результаты исследования. У детей, рожденных от матерей с сахарным диабетом, формирование микробного сообщества на этапе заселения кишечного тракта происходит за счет увеличения видового биоразнообразия и формирования сильных корреляционных связей между различными классами микроорганизмов, что указывает на снижение симбионтных отношений микробиоценоза с макроорганизмом, опосредованных в норме состоянием клеток кишечного эпителия, кооперацией клеток и компонентов кишечного мукозного барьера. За счет выраженного биоразнообразия и межвидового симбиоза бактерий в толстой кишке формируются компенсаторные механизмы для сосуществования макроорганизма и микробиоты. Таким образом происходит не только выработка масляной кислоты в достаточном количестве, но и потребление КЦЖК микробиотой с последующим выделением изокислот в увеличенном количестве, что приводит к росту гнилостной микробной флоры.

1. Воробьев А. А. Бактерии нормальной микрофлоры: биологические свойства и защитные функции // ЖМЭИ. – 1999. – № 6. – С. 102–105.

2. Кучумова С. Ю. Физиологическое значение кишечной микрофлоры / С. Ю. Кучумова, Е. А. Полуэктова, А. А. Шептулин [и др.] // РЖГГК. – 2011. – Т. 21, № 5. – С. 17–27. 2.

3. Douglas A. Symbiotic interaction. Oxford Univer Press. Oxford: Y-N, Toronto, 1994, 148 p.

4. Затевалов, А. М. Киселева И. А., Копанев Ю. А., Алешкин А. В., Афанасьев С. С., Селькова Е. П. Влияние бактериофагов на микрофлору толстой кишки // Материалы 1 международной научно-практической конференции «Бактериофаги: теоретические и практические аспекты применения в медицине, ветеринарии и пищевой промышленности». Ульяновск: УГСХА им. П. А. Столыпина. 2013. Т. 2. С. 9–14.

5. Затевалов А. М., Алёшкин В. А., Селькова Е. П., Гренкова Т. А. Определение критической для функциональной активности нормальной микрофлоры кишечника и ротоглотки величины концентрации масляной кислоты в кале пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии, находящихся на зондовом питании. Фундаментальная и клиническая медицина. 2017. Т. 2. № 1. С. 14–22.

6. Онищенко Г. Г., Алешкин В. А., Афанасьев С. С., Поспелова В. В., Грачева Н. М., и др. Иммунобиологические препараты и перспективы их применения в инфектологии/ ГОУВУМНЦМЗРФ – Москва, 2002.

7. Aagaard K. et al., 2014.

8. Donlan R. M., Costerton J. W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin. Microbiol. Rev. 2002, Vol. 15, pp. 167–193.

9. Macfarlane S. Microbial biofilm communities in the gastrointestinal tract. J. Clin. Gastroenterol. 2008, Vol. 242(Suppl. 3), pp. S142–S143.