Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_4763_Библиотеки_им_академика_М_И_Перельмана
.pdf
11
факультетской и паллиативной педиатрии, кафедре пропедевтики детских болезней
и поликлинической терапии ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н. Н. Бурденко Минздрава
России. На основании результатов исследования создана база данных «Микробиота
оро-фарингеальной зоны и кишечника у детей в возрастной группе от 1 года до 6
лет» (свидетельство о государственной регистрации № 2023621675 от 24.05.2023 г.)
Публикации
По материалам выполненных исследований опубликовано 13 работ, в том
числе 3 научные статьи в журналах, рекомендуемых ВАК Министерства науки и
высшего образования РФ для публикации основных результатов диссертационных
исследований на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук; 1
свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2023621675
«Микробиота оро-фарингеальной зоны и кишечника у детей в возрастной группе от
1 года до 6 лет» от 24.05.2023, 2 патента на изобретение № 2817268 С1 «Способ
прогнозирования частоты ОРВИ у детей в возрастной группе 1-6 лет» от 12.04.2024
и № 2819502 С1 «Способ снижения частоты ОРВИ у детей с рекуррентными
респираторными инфекциями в возрастной группе 3-6 лет» от 21.05.2024.
Личный вклад автора
Личное участие автора осуществлялось на всех этапах планирования и
проведения исследования. Осуществлен научно-информационный поиск, определена
цель и задачи работы. Проведен набор участников исследования, клиническое
обследование, заполнена первичная документация. Определены факты и
закономерности, подтверждены практическими результатами. Сформулированы
выводы и практические рекомендации.
12
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности
Диссертационное исследование соответствует паспорту научной
специальности: 3.1.21. Педиатрия, в частности пунктам: п.1 - изучение
физиологических закономерностей и патологических отклонений, роста,
физического, полового, нервно-психического и когнитивного развития, состояния
функциональных систем детей в различные периоды жизни: внутриутробного
периода, периода новорожденности, раннего, дошкольного и школьного возраста;
п.2 - совершенствование технологий вскармливания / питания, нутритивной,
микронутриентной поддержки (в том числе с учетом микробиома), здоровых, детей с
особыми потребностями; п.3 - оптимизация научно-исследовательских подходов и
практических принципов ведения — диагностики, профилактики, лечения,
реабилитации, а также сопровождения детей с хроническими рецидивирующими
болезнями, острой патологией, подвергшихся воздействию внешних факторов, в том
числе экологических и социальных.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения и четырех глав. Завершается выводами,
практическими рекомендациями, перспективами дальнейшей разработки темы и
списком литературы. Работа изложена на 165 страницах компьютерного текста,
иллюстрирована 22 рисунками, содержит 59 таблиц. Библиографический указатель
состоит из 109 источников, из которых 46 отечественных и 63 зарубежных.
13
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Концепция микробиома человека и его функции.
Факторы, определяющие формирование микробиома
Молекулярный генетик и биохимик, нобелевский лауреат Джошуа Ледерберг
(Joshua Lederberg, 1925—2008) впервые сформулировал концепцию микробиома и
определил термин «микробиом» для обозначения экологического сообщества
комменсальных, симбиотических и патогенных микроорганизмов, заселяющих
пространство человеческого тела.
Согласно современным представлениям, взаимодействие микробиома и
организма хозяина является мутуалистическим симбиозом, при котором тело
человека предоставляет экологическую нишу для существования и питания
микробов, а микробиом выполняет свои функции. Этот процесс сопровождается
морфологическими, биохимическими и генетическими изменениями
взаимодействующих сторон [6].
В любом микробиоме различают характерные виды. Представители
облигатной флоры постоянно присутствуют в организме человека и играют важную
роль в метаболизме и защите организма от поступающих извне патогенов,
обеспечивая иммунную защиту. Вторая составляющая нормального микробиома —
транзиторные микроорганизмы. Представители этой части микробиома часто
встречаются у здоровых людей. Качественный состав транзиторной флоры
непостоянен и невелик, в основном представлен условно-патогенными
микроорганизмами [15].
14
Главным условием для существования симбиотического взаимодействия с
организмом человека является выполнение микробиомом ряда крайне важных
функций [96], таблица 1.
Биоразнообразие является самым важным показателем стабильности
микробиома.
Воздействие вредных факторов внешней среды, инфекционных агентов, может
нарушить структуру микробиома, привести к утрате ключевых родов и видов
микроорганизмов. Чем выше биоразнообразие – тем выше потенциал к
восстановлению микробиома и сохранению его ключевых функций в результате
активации механизмов регуляции и компенсации, способности других видов
заместить и взять на себя функции утраченных бактерий [11,12].
Установлено множество причин снижения микробного разнообразия
микробиома:
- недостаточное, скудное или однообразное питание, диета с избытком
животных жиров, простых сахаров, консервантов, с низким содержанием в рационе
растительной клетчатки;
- воздействие медикаментозных препаратов, в частности местных и системных
антибактериальных препаратов;
- низкая физическая активность, малоподвижный образ жизни. Физические
нагрузки способствуют активному синтезу бутирата (масляной кислоты) – крайне
важного метаболита нормального микробиома;
- длительный латентный стресс [4]. В результате активации оси Гипоталамус-
Гипофиз- Надпочечники растет уровень глюкокортикоидов, что нарушает
барьерную функцию кишечника;
- бактерицидное и бактериостатическое воздействие токсических веществ
окружающей среды: бисфенол-А, пестициды, хлор, гербициды [20,41].
15
Таблица 1 – Функции микробиома организма человека
Функция
Описание
Пищеварительная
Бактерии типа Firmicutes участвуют в расщеплении белков,
жиров, полисахаридов, растительной клетчатки, участвуют в
метаболизме глютена и лактозы.
Синтез витаминов и КЖК (короткоцепочечные жирные
кислоты), ферментов.
Трансформация желчных кислот для переваривания и усвоения
жиров в кишечнике.
Метаболическая
Синтез аминокислот (аргинин, глутамин), нейропептидов,
гормонов, витаминов (витK, витамины группы В), оксида азота.
Утилизация белков, пептидов, гликопротеинов.
Бутират- основной источник энергии для колоноцитов.
Защитная (барьерная)
Колонизационная резистентность- конкуренция с патогенами,
иммунорегуляция - синтез бактериоцинов, интерферонов,
интерлейкинов, стимуляция развития лимфоидного аппарата
кишки. Синтез IgA, лизоцима - мукозальный иммунитет.
Иммуномодулирующая
Иммуномодулирующее действие КЖК (бутирата).
Колонизация бактериями эпителия кишечника при
взаимодействии на поверхности М-клеток пейеровых бляшек
приводит к стимуляции лимфоидной ткани, усилению
врожденных иммунных реакций клеточного и гуморального
иммунитета, активации продукции цитокинов.
Регуляторная
Созревание и функционирование иммунной системы,
регуляция эндокринной системы кишечника, центральной
нервной системы (ЦНС), работы оси «кишечник-мозг».
Антистрессорная
Изменение экспрессии рецепторов нейромедиторов: гамма-
аминомасляной кислоты (ГАМК), дофамина, серотонина,
норадреналина, окситоцина, гистамина, холина.
Антиканцерогенная
Бутират модулирует экспрессию генов, регулирующих
клеточный цикл и активирующих апоптоз в раковых клетках
толстой кишки, подавляя канцерогенез; сохраняет целостность
эпителиального барьера кишечника, повышая синтез
цитозольных и мембранных белков плотных межклеточных
контактов, предотвращает повышенную кишечную
проницаемость.
Снижение системного воспаления путем подавления
активности провоспалительных цитокинов и повышения
синтеза противовоспалительных цитокинов; создание
иммунологической толерантности (взаимодействие с Т reg).
16
Нормальный микробиом способен конкурировать с патогенами за источники
питания [52]. Факторами, определяющими формирование нормального микробиома,
являются:
- микробиом родовых путей матери;
- микробиом внешней среды;
- функциональная активность неспецифических защитных механизмов
(бактерицидность и резистентность кожных покровов, активность макрофагов,
секреция ферментов);
- степень активности пассивного иммунитета, получаемого плодом от матери;
- особенностей главной системы гистосовместимости, так как она определяет
особенности формирования экосистем микроорганизмов, обеспечивающих
колонизационную резистентность слизистых оболочек [28].
Микробиом внешней среды неизбежно оказывают влияние на состояние
микробиома человека. Некоторые из микробиомов в пределах конкретных мест
обитания являются открытыми и стабильными, как например, микробиомы жилых
районов, и подвержены влиянию сезонных, географических и биологических
факторов. Другие являются ограниченными, как например, микробиомы
медицинских организаций, где фактором воздействия на их таксономический состав
являются антибактериальные препараты, что приводит к обеднению состава
микробиома, ограниченности содержания видов, их изменчивости и появлению
микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью, являющихся
высокопатогенными для человека [75].
Дыхательная и пищеварительная системы подвержены наибольшей нагрузке
экзогенными антигенами [1]. В этих отделах находится наибольшее количество
бактериальной флоры, таким образом, делая их наиболее важными при
формировании иммунного гомеостаза.
17
1.2. Состав и формирование микробиома верхних дыхательных путей в норме
и у детей с РРИ
Микробиом ВДП характеризуется небольшой биомассой, но чрезвычайной
гетерогенностью микробных видов. Жизнедеятельность бактериального компонента
слизистой оболочки ВДП ребенка с раннего возраста стимулирует развитие
иммунной толерантности [32, 42, 69].
Методом генетического секвенирования установлено, что слизистые оболочки
этой зоны заселены широким спектром бактерий, принадлежащих к типам Firmicutes
(44%), Actinobacteria (3%), Bacteroidetes (11%), Proteobacteria (41%) и Fusobacteria
(1%), с преобладающими родами Moraxella, Haemophilus, Streptococcus,
Flavobacteria, Corynebacteriumи Neisseriaа, рисунок1.
Рисунок 1 – Микробиом верхних дыхательных путей
На основании имеющихся литературных данных по микробиому ВДП у детей,
можно выделить следующие таксономические группы, представленные в таблице 2
[75].
18
Таблица 2 – Таксономические группы микробиома верхних дыхательных путей у
детей
Тип
Класс
Порядок
Семейство, род
Bacteroidetes
Bacteroidia
Bacteroidales
Firmicutes
Bacilli
Bacillales
Lactobacillales
Семейство
Staphylococcaceae
Clostridia
Clostridiales
Семейство:
Peptococcaceae
Род:
Desulfotomaculum
Семейство:
Clostridiaceae
Род: Clostridium
Mollicutes
Mycoplasmatales
Семейство:
Mycoplasmataceae
Род: Mycoplasma
Proteobacteria
Gammaproteobacteria
Род: Legionella
Coxiella
Moraxella
Pseudomonas
Acinetobacter
Vibrio
Escherichia
Proteus
Salmonella
Actinobacteria
Actinobacteria
Род: Mycobacterium
Streptomyces
Frankia
Bifidobacterium
Fusobacteria
Fusobacteria
Fusobacteriales
Семейство:
Fusobacteriaceae
Род: Fusobacterium
Сразу после рождения микробиом ВДП новорожденного ребенка имеет
смешанный характер, влияние на который оказывает микробиом матери и
окружающей среды [53].
19
Однако в течение первой недели жизни младенца происходит быстрая
дифференциация носоглоточного биотопа. Изначально у большинства
новорожденных с высокой частотой и обилием колонизации преобладает
Staphylococcus aureus, затем его количество быстро снижается и сменяется
преобладанием Corynebacterium pseudodiphteriticum, Dolosigranulum pigrum,
Moraxella catarrhalis, Streptococcus pneumoniae или Haemophilus influenzae. Этот
процесс происходит в течение первых 6 месяцев жизни младенца [104]. Поскольку
почти все дети были колонизированы S. aureus в раннем возрасте, прежде чем
перейти на профиль, характеризующийся Corynebacterium, Dolosigranulum и/или
Moraxella, некоторые исследователи высказывают предположение, что S. aureus
представляет собой так называемый ключевой вид в раннем возрасте,
функционирующий как основа для формирования нормального микробиома ВДП,
создавая среду, более восприимчивую к колонизации другими комменсальными
бактериями, которые, в свою очередь, обеспечивают стабильность экосистемы и
иммуномодулирующее действие [56].
Становлению нормального респираторного микробиома способствует грудное
вскармливание. По данным некоторых исследователей, грудное вскармливание
способствует увеличению численности Dolosigranulum и Corynebacterium на
слизистых ВДП. Dolosigranulum относятся к семейству Carnobacteriaceae, которые
являются грамположительными молочнокислыми бактериями, и, как молочнокислые
бактерии вносят свой вклад в нормальную микробиоту [104].
У младенцев, рожденных путем кесарева сечения, наблюдаются задержка в
общем развитии профилей микробиома ВДП и также отмечается уменьшение
колонизации «здоровыми» комменсалами Corynebacteriumи Dolosigranulum [53]. В
возрасте ребенка около 1,5 месяцев нормальный микробиом представлен 5
группами: Streptococcus, Moraxella, Staphylococcus, Corynebacterium или
Corynebacterium/Dolosigranulum, которые являются доминирующими
20
бактериальными компонентами в 89% случаев. В 7,5% случаев превалируют
Firmicutes, причем у детей до 3 лет частота встречаемости выше.
Actinobacteriaопределяется от 7,9% до 12,5% микробиома, а представленность
Bacteroidetes в микробиоме в 2,6 раза выше у детей раннего возраста по сравнению с
дошкольниками (р<0,001) [15].
Ученые из Великобритании предполагают, что развитие микробиома ВДП
происходит преимущественно в первый год жизни, что является critical window –
«критическим окном» для формирования иммунитета [83].
Преобладающие бактериальные компоненты детей до 1 года значительно
отличаются от более старших возрастных групп (1–3 и 4–7 лет). Разнообразие
микробиома у здоровых детей увеличивается в первые 3 года жизни и зависит от
воздействия множества факторов. Бактериальные агенты поступают из внешней
атмосферы через вдыхаемый воздух, что подтверждается данными о низком
разнообразии микробиома, но высокой концентрации Corynebacterium и
Staphylococcus [100]. Кроме того, на формирование микробиома оказывает не
меньшее воздействие интеграция вирусных геномов, которые могут поддерживать
воспалительный процесс и создавать неблагоприятные условия для стабильности
экосистемы. В расшифрованном вирусном контенте преобладают Paramyxoviridae
(38%), Picornaviridae (31%) и Orthomyxoviridae (21%). В семействе Paramyxoviridae в
80% случаев выделяют человеческие респираторно-синцитиальные вирусы, в
семействе Picornaviridae доминируют риновирусы А (65%) и риновирусы С (35%).
Пищеводный рефлюкс также может влиять на микробный состав ВДП ввиду
прямого распространения микроорганизмов из желудка и пищевода в носо- и
ротоглотку [10, 49].
Воздействие антисептиков и антибиотиков - еще один крайне важный фактор
формирования микробиома. Использование антибиотиков в педиатрической
практике широко распространено в большинстве регионов мира. Применение
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана