Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Роль синдрома избыточного
бактериального роста в нарушении пищеварительной,
всасывательной и двигательной функций тонкой кишки
у больных метаболическим синдромом
Вахрушев Я.М.,
Ляпина М.В., Лукашевич А.П., Михеева П.С.
ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская
академия» Министерства здравоохранения РФ
Вахрушев Яков Максимович — д. м. н.,
профессор, заведующий кафедры пропедевтики
внутренних болезней с курсом сестринского дела
Ляпина Мария Витальевна — к. м. н.,
ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней
с курсом сестринского дела
Лукашевич Анна Павловна — ассистент кафедры
пропедевтики внутренних болезней с курсом
сестринского дела
Михеева Полина Сергеевна — врач-ординаторРезюме
Цель работы. Исследование значимости
микробиоты в нарушении пищеварительной,
всасывательной и моторной функции тонкой кишки (ТК)
при метаболическом синдроме (МС).
Материалы и методы. Обследовано 58
пациентов с МС. Для оценки процессов пищеварения и
всасывания в кишечнике проводили нагрузочные пробы
с моно-, ди- и полисахаридами.
Моторно-эвакуаторную функцию ТК изучали с помощью
гастроэнтеромонитора ГЭМ-01 «Гастроскан-ГЭМ». В
определении синдрома избыточного бактериального
роста (СИБР) в ТК использовали водородный
дыхательный тест с лактулозой. Состояние
микробиоценоза толстой кишки определяли путем
посева кала на различные селективные питательные
среды.
Результаты. При МС отмечено нарушение всех
этапов гидролизно-резорбционного процесса в ТК.
Отмечено угнетение полостного и пристеночного
гидролиза углеводов, усиление всасывания
моносахаридов в проксимальном отделе ТК. При
проведении периферической
электрогастроэнтероколографии у большинства
больных МС отмечено нарушение двигательной функции
кишечника, усугубляющееся в постпрандиальном
периоде. У 40 % больных выявлен СИБР, причем в 72
% случаев он локализуется в дистальном отделе ТК
на фоне недостаточности илеоцекального клапана и
нарушения пропульсивной моторики кишечника.
Установлена закономерность между выраженностью
СИБР и нарушением процессов пищеварения,
всасывания и моторики ТК.
Заключение. Получена новая информация о
сопряженности нарушения функционального состояния
ТК и микробиоценоза кишечника у больных с МС.
Ключевые слова: Метаболический синдром,
тонкая кишка, синдром избыточного бактериального
роста, микробиота, пищеварение, всасывание,
моторика кишечника
Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология
2017; 147 (11): 42–48
В последнее время большой интерес вызывает
изучение роли тонкой кишки (ТК) в развитии
метаболического синдрома (МС), являющейся одним из
центральных органов в регуляции обмена веществ [1,
2]. К факторам, определяющим эффективное освоение
питательных веществ в желудочно-кишечном тракте,
относят микробиоту кишечника. Выделенные и
изученные микроорганизмы пищеварительного тракта
ферментируют практически все пищевые углеводы,
белки и липиды [3]. Бактерии участвуют в синтезе
витаминов и освоении микроэлементов [4]. Полезная
микробиота обеспечивает питание эпителиоцитов
продуктами метаболизма (короткоцепочечными жирными
кислотами) и, следовательно, способствует лучшему
всасыванию нутриентов [5]. Однако, взаимодействие
гидролизно-резорбционной системы и микробиоты при
МС остается недостаточно изученным. Это связанно с
ограниченностью методических подходов в
клинических условиях, позволяющих изучать
метаболические функции ТК.
Цель работы – исследование значимости
микробиоты в нарушении пищеварительной,
всасывательной и моторной функции ТК при МС.
Материал и методы
исследования
У 58 больных с МС проведено комплексное
изучение функционального состояния тонкой кишки. В
верификации МС использованы критерии диагностики,
предложенные Всероссийским научным обществом
кардиологов (2009). Критериями исключения из
исследования явились: беременность и лактация,
воспалительные заболевания кишечника, заболевания
эндокринной системы (установленный сахарный диабет
1 и 2 типа, заболевания щитовидной железы и других
желез внутренней секреции), туберкулез и
онкологические заболевания любой локализации,
хронические вирусные гепатиты, циррозы печени,
применение антибактериальных и слабительных
препаратов в последние 4 недели.
Для изолированного исследования резорбтивных
процессов использованы вещества, не подвергающиеся
ферментативной обработке в ТК: глюкоза, D-ксилоза.
Состояние пристеночного пищеварения оценивалось по
результатам усвоения в тонкой кишке дисахарида
сахарозы. Для характеристики полостного
пищеварения в тонкой кишке использована проба с
растворимым крахмалом. Уровень глюкозы в крови
определяли натощак, затем оценивали прирост
гликемии после перорального приема 50 г глюкозы,
сахарозы или крахмала через 30, 60 и 120 минут на
анализаторе «ЭКСКАН-Г» с глюкозооксидазной
мембраной МГ-1. Содержание D-ксилозы в моче
определяли методом, предложенным Roe и Rice, после
приема ее внутрь в количестве 5 г в пятичасовой
порции мочи.
В оценке моторно-эвакуаторной функции тонкой кишки
применен гастроэнтеромонитор ГЭМ-01 «Гастроскан-ГЭМ».
При этом учитывали числовые значения,
характеризующие энергию (суммарную (Pi) и по
частотным спектрам (Ps)), процентное отношение
вклада каждого отдела ЖКТ в суммарную мощность (Pi/Ps)),
ритмичность сокращений каждого отдела ЖКТ (Kritm),
а также коэффициент соотношения (Pi/P(i+1)),
представляющий собой отношение электрической
активности вышележащего отдела к нижележащему
(последний характеризует эвакуаторную функцию).
Определение избыточного бактериального роста (ИБР)
в ТК осуществлялось путем анализа результатов
водородного дыхательного теста (ВДТ). У пациентов
определялось количество водорода в выдыхаемом
воздухе натощак, затем через каждые 20 минут после
нагрузки 20 г лактулозы в течение 2 часов.
Нормальным результатом считался прирост
концентрации водорода в выдыхаемом воздухе,
начиная не ранее 60 минут исследования, более, чем
на 10 ppm, по сравнению с исходным значением [6,
7].
Оценка микробиоценоза толстой кишки проведена по
содержанию в 1 г кала кишечных палочек, бифидо- и
лактобактерий, энтеро- и стрептококкоков, наличию
золотистого стафилококка, клостридий,
дрожжеподобных грибов, протея, клебсиелл,
синегнойной палочки и прочих условно-патогенных
микроорганизмов. В определении степени тяжести
дисбиоза использована классификация И. Б. Куваевой,
К. С. Ладодо (1991).
Результаты специальных
лабораторно-инструментальных исследований
сравнивали с показателями контрольной группы,
которую составили 30 практически здоровых лиц в
возрасте от 18 до 62 лет.
Обследование больных проводились на основе
информированного добровольного согласия больного
согласно приказу № 390н Минздравсоцразвития РФ от
23 апреля 2012 г. (зарегистрирован Минюстом РФ 5
мая 2012 г. под № 24082), с соблюдением этических
принципов.
В статистической обработке полученных результатов
применялись общепринятые методы описательной
статистики с расчетом средних арифметических
величин признака (М), стандартного отклонения (σ),
ошибки средней (±m). Коэффициент Стьюдента (t)
использовали при сравнении количественных величин
в 2 группах. Также определяли вероятность ошибки
(р). Межгрупповые различия считали статистически
значимыми при вероятности справедливости нулевой
гипотезы об отсутствии различия между группами (р)
< 0,05. Для установления связи между показателями
вычисляли коэффициент корреляции Пирсона (r).
Результаты исследования
Основными клиническими симптомами поражения ТК
у больных с МС были вздутие живота (в 82,9 %
случаях), чувство тяжести в животе после еды (в 43
%) и нарушение стула (в 63 %) в виде запора (в 29
%), полифекалии (в 47 %), диареи (в 32 %),
чередования запоров и поносов (в 18 %). В 66,5 %
случаях отмечен болевой синдром в околопупочной
области. При физикальном обследовании выявлены
симптомы полигиповитаминоза и качественных
расстройств трофики (ломкость ногтей, выпадение
волос, сухость кожи, фолликулярный кератоз,
ангулярный стоматит, кровоточивость десен,
глоссит) у 48 % больных. Обложенность языка
желтовато-белым налетом выявлена в 96,7 % случаях,
болезненность в точке Поргеса и околопупочной
области – в 62 %, болезненность при пальпации
отделов толстой кишки – в 35,0 %.
У больных с МС наблюдается нарушение мембранного и
полостного этапов пищеварения. Так, при проведении
нагрузочной пробы с сахарозой прирост уровня
глюкозы в течение 30 минут в сравнении с контролем
(2,5 + 0,14 ммоль/л) существенно не отличался (2,6
+ 0,22 ммоль/л, р > 0,05), а через 60 минут был
достоверно ниже (1,36 + 0,26 ммоль/л и 2,7 + 0,38
ммоль/л, соответственно, р < 0,05). Несмотря на
более высокий уровень гликемии натощак у больных
МС (5,42 ± 0,15 ммоль/л, р < 0,05) в сравнении с
контролем (4,15 ± 0,36 ммоль/л), прирост после
приема крахмала у больных был достоверно ниже как
через 30 минут (0,4 + 0,02 ммоль/л и 1,54 + 0,31
ммоль/л, соответственно, р < 0,01), так и через 60
минут (0,36 + 0,06 ммоль/л и 1,65 + 0,41 ммоль/л,
соответственно, р < 0,01), что указывает на
нарушение полостного пищеварения в ТК при МС.
При исследовании резорбционной функции ТК с
помощью нагрузочной пробы с глюкозой в течение 30
минут прирост гликемии был сопоставим с
контрольной группой (2,68 + 0,12 ммоль/л и 2,71 +
0,21 ммоль/л, р > 0,05), а через 60 мин был более
выраженным, чем в группе здоровых лиц (3,09 + 0,15
ммоль/л и 2,87 + 0,44 ммоль/л, р > 0,05).
Однонаправленные изменения всасывательной функции
тонкой кишки установлены при использовании теста с
D-ксилозой. У больных с МС отмечено повышение
резорбции D-ксилозы в ТК в сравнении с контрольной
группой – 2,05+0,05 г/л и 1,82+0,08 г/л
соответственно, р < 0,05.
По результатам периферической
электрогастроэнтероколографии у большинства
больных с МС (70 %) электрическая активность ДПК,
тощей и подвздошной кишок натощак повышена по
сравнению с контрольной группой. В пищевую фазу
электрическая активность тощей и подвздошной кишок
сопоставима с контролем. Электрическая активность
ДПК в постпрандиальном периоде у 70 % больных
низкая, что свидетельствует о недостаточном ответе
ДПК на пищевую стимуляцию при МС (рис. 1).
Рисунок 1. Периферическая
электрогастроэнтероколография: спектр, Pi/Ps,%.
Тощаковая фаза (А) – электрическая активность
желудка снижена, электрическая активность ДПК и
тощей кишки повышена, пищевая фаза (Б) –
электрическая активность желудка повышается,
электрическая активность ДПК и тощей кишки
снижена, электрическая активность подвздошной
кишки повышена.
Дискоординация моторики между желудком и ДПК
усугубляется в постпрандиальном периоде, при этом
у 40 % больных появляется дуодено-гастральный
рефлюкс (ДГР), который не наблюдался в тощаковую
фазу исследования. Несмотря на то, что коэффициент
соотношения ДПК/тощая кишка натощак у большинства
больных (70 %) не изменен, в пищевую фазу у 60 %
имеет низкие значения, что свидетельствует о
снижении эвакуации из ДПК в тощую в
постпрандиальном периоде. Между подвздошной и
толстой кишками наблюдается дискоординация
моторики, усугубляющаяся после пищевой стимуляции
(рис. 2). Коэффициент ритмичности ДПК у 40 %
больных снижен в обе фазы исследования, у 50 % –
не изменен и лишь в 10 % случаев повышен.
Значительное снижение ритмичности сокращений
наблюдается на частотах тощей, подвздошной и
толстой кишок как натощак, так и в
постпрандиальном периоде, что указывает на
ослабление пропульсивных сокращений кишечника у
больных с МС. При корреляционном анализе выявлена
умеренная отрицательная зависимость между
показателями резорбции D-ксилозы (r = –0,68),
глюкозы (r = –0,42) в ТК и частотой ее сокращений.
Рисунок 2. Периферическая
электрогастроэнтероколография: спектр, Pi/P(i+1).
Тощаковая фаза (А) – коэффициент соотношения ДПК/тощая
кишка снижен, пищевая фаза (Б) – коэффициенты
соотношения желудок/ДПК, ДПК/тощая кишка снижены,
дискоординация моторики подвздошной и толстой
кишок.
У 40 % больных с МС установлен избыточный
бактериальный рост (ИБР) в ТК (отмечено
существенное увеличение концентрации водорода в
выдыхаемом воздухе более 10 ppm по сравнению с
исходным значением ранее 60-й минуты
исследования). Среди них у 28 % больных синдром
избыточного бактериального роста (СИБР) возникал
при сохраненной функции илеоцекального клапана
(рис. 3), в ходе исследования отмечено 2 пика
нарастания концентрации водорода – тонко- и
толстокишечный. У 72 % больных СИБР развился на
фоне недостаточности илеоцекального клапана (рис.
4): наблюдался прогрессирующий рост концентрации
водорода, начавшийся ранее 60-й минуты
исследования, без последующего снижения.
Рисунок 3 (слева). СИБР с сохраненной
функцией илеоцекального запирательного аппарата.
Рисунок 4 (справа). СИБР с нарушенной функцией
илеоцекального запирательного аппарата
У 30 % больных МС выявлен СИБР в сочетании с
дисбактериозом толстой кишки, отмечался только
один ранний тонкокишечный пик концентрации
водорода, затем концентрация водорода постепенно
уменьшалась вплоть до конца исследования (рис. 5).
Рисунок 5. СИБР в сочетании с
дисбиозом толстой кишки
У 30 % пациентов с МС выявлен дисбактериоз толстой
кишки без СИБР. По-видимому, у этих больных
имеется дефицит представителей нормальной
микрофлоры толстой кишки, которые должны
ферментировать лактулозу, либо они вытеснены
патогенными штаммами микроорганизмов. Эти
результаты, возможно, связаны и с замедленной
моторикой пищеварительного тракта, т. е. за весь
период исследования лактулоза, вероятно, так и не
достигла толстой кишки.
При исследовании корреляции выявлена умеренная
отрицательная связь между выраженностью ИБР и
приростом гликемии через 30 мин после нагрузки
крахмалом (r = –0,58, p < 0,05), т. е. чем более
выражен ИБР, тем сильнее страдает полостное
пищеварение в ТК. Корреляционный анализ между СИБР
и мембранным пищеварением также показал умеренную
отрицательную связь (r = –0,53, p < 0,05), то
есть, чем более выражен избыточный бактериальный
рост, тем меньше прирост гликемии после нагрузки
сахарозой. Связь между СИБР и всасывательной
функцией ТК положительная (r = 0,41, p < 0,05). В
то же время выявлена умеренная отрицательная связь
(r = –0,68, p < 0,05) между выраженностью СИБР и
коэффициентом соотношения (Pi/P(i+1)) подвздошной
кишки к толстой кишке, умеренная отрицательная
связь (r = –0,57, p < 0,05) между коэффициентом
ритмичности (Kritm) подвздошной кишки и СИБР, т.
е. чем более выражено нарушение пропульсивной
моторики кишечника, тем активнее ИБР в ТК.
У 60 % больных с МС выявлен дисбиоз толстой кишки,
при этом у 28 % больных отмечены различные
варианты сочетанного нарушения микрофлоры толстой
кишки. В большей степени отмечено снижение
количества лактобактерий (менее 107 КОЭ/г у 24 %
больных) и бифидобактерий (менее 107 КОЭ/г у 19 %
больных). Выявлен дисбаланс в количестве и
качестве кишечных палочек, среди которых отмечено
увеличение лактозонегативных (22 % больных) и
гемолитических (18 % больных) штаммов на фоне
уменьшения доли полноценных E.coli (у 21 %
больных).
Обсуждение полученных
результатов
При МС наблюдается нарушение пищеварительной и
всасывательной функции ТК, как на стадии абсорбции
глюкозы, так и на уровне полостного гидролиза.
Изменение усвоения сахарозы может быть связано не
только с подавлением собственно кишечного
пищеварения, но и с нарушением адсорбции ферментов
(главным образом панкреатических), принимающих
участие в мембранном пищеварении. Деятельность
этих двух систем тесно связана [8, 9].
Известно, что поддержание нормальной экологии ТК
обеспечивается низкой ph желудочного сока,
эффективным пищеварением и всасыванием, а также
пропульсивной кишечной перистальтикой [10, 11].
Развитие дисбиоза кишечника приводит к нарушению
его функций. Снижение ферментативной активности
бифидо- и лактобактерий обусловливает замедление
процессов утилизации организмом человека
биологически активных соединений, усиление
бродильных и гнилостных процессов.
Условно-патогенные бактерии вызывают нарушение
процессов всасывания нутриентов, конкурируют с
представителями нормофлоры за участие в процессах
ферментации и усвоения питательных, поступающих с
пищей [12]. По данным наших исследований
установлена тесная взаимосвязь между ИБР и
нарушением полостного гидролиза крахмала и
пристеночного гидролиза сахарозы.
Новая научная информация получена о нарушении
моторно-эвакуаторной функции кишечника у больных с
МС. Во-первых, на фоне гипомоторной дискинезии
двенадцатиперстной кишки и проксимального отдела
ТК в постпрандиальном периоде создаются условия
для более длительной экспозиции питательных
веществ, приводящие к повышению резорбции глюкозы
и липидов. Во-вторых, активность ИБР находится в
тесной зависимости от выраженности нарушения
моторики кишечника.
По данным В. Л. Мартынова и соавт. [13], нарушение
функции баугиниевой заслонки играет важную роль в
формировании СИБР, так как происходит ретроградная
колонизация ТК из нижележащих отделов ЖКТ. Логично
предположить, что в большей степени при
цекоилеальном рефлюксе страдают именно дистальные
отделы ТК, где происходит всасывание желчных
кислот (ЖК), недостаток которых является важнейшим
патогенетическим звеном в процессе холестеринового
обмена. Кроме того, на фоне недостаточности
илеоцекального клапана происходит дислокация
толстокишечной микрофлоры в ТК, при этом некоторые
виды микроорганизмов (кишечные палочки, бактероиды
и клостридии) могут приобретать свойства
условно-патогенной флоры [4].
Длительное течение и отсутствие лечения СИБР может
приводить к развитию эндогенной интоксикации [1,
14, 15]. Эндотоксинемия оказывает токсическое
действие на функцию печени и вследствие этого
отражается на метаболизме липидов [16, 17].
Микроорганизмы желудочно-кишечного тракта
вмешиваются в холестериновый метаболизм,
воздействуя непосредственно на ферментные системы
клеток хозяина, участвующие в рециркуляции желчных
кислот и синтезе эндогенного холестерина.
Усиленное размножение бактерий в ТК приводит к
повышенной деконъюгации связанных ЖК и образованию
токсических эндогенных солей, нарушающих резорбцию
в стенке кишки [18]. Увеличение всасывания до 100
% ЖК в ТК приводит к снижению синтеза их из
холестерина в печени, что в итоге способствует
повышению содержания холестерина в крови. Это
приводит к нарушению природного механизма
холестеринового гомеостаза, с последующим
формированием дислипопротеинемии [19, 20].
Заключение
У 70 % больных с МС наблюдается избыточный
бактериальный рост в ТК и дисбиоз различной
степени выраженности в толстой кишке,
сопровождающиеся характерными субъективными и
объективными клиническими симптомами
интестинального поражения. ИБР в ТК развивается на
фоне угнетения полостного и пристеночного
пищеварения, сопряженного со снижением
электрической активности и замедлением эвакуации
по тонкой кишке в постпрандиальном периоде.
Результаты исследований позволяют утверждать, что
взаимосвязанное нарушение гидролиза, резорбции,
моторики и экосистемы в тонкой кишке, является
важным звеном в сложном патогенетическом круге
метаболического синдрома.
Авторы подтверждают отсутствие конфликта
интересов в отношении публикации этой статьи.
Литература
- Парфёнов А. И. Энтерология. – М.: Триада-Х,
2009.
- Вахрушев Я. М., Ляпина М. В.
Клинико-функциональная характеристика тонкой
кишки при метаболическом синдроме.
Экспериментальная и клиническая
гастроэнтерология, 2011, № 9, с. 26–29.
- Чернин В. В., Парфенов А. И., Бондаренко В.
М. и соавт. Симбионтное пищеварение человека.
Физиология. Клиника, диагностика и лечение его
нарушений. Издание 2-е, переработанное и
дополненное. – Тверь:ООО «Издательство «Триада»,
2013.
- Ардатская М. Д. Синдром избыточного
бактериального роста и нарушение процессов
пищеварения и всасывания. Поликлиника, 2009, №
2, с. 38–40.
- Драпкина О. М., Корнеева О. Н. Кишечная
микробиота и ожирение. Патогенетические
взаимосвязи и пути нормализации кишечной
микрофлоры. Терапевтический архив, 2016, Том 88,
№ 9, с. 135–142.
- Полуэктова Е. А., Ляшенко О. С., Шифрин О.
С. и соавт. Современные методы изучения
микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.
Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии,
колопроктологии, 2014, № 2, с. 85–91.
- Ledochowski M., Ledochowski E., Eisenmann A.
Hydrogen Breath tests. – Innsbruk: Academie,
2008.
- Уголев А. М. Мембранный гидролиз и
транспорт: новые данные и гипотезы. – Л., 1986.
- Парфёнов А. И. Синдром нарушенного
пищеварения (К 50-летию открытия А. М. Уголевым
мембранного пищеварения). Экспериментальная и
клиническая гастроэнтерология, 2008, № 7, с.
76–81.
- Уголев А. М. Эволюция пищеварения и принципы
эволюций функций. Элементы современного
функционализма. – Л., 1985.
- Парфёнов А. И. Микробная флора кишечника и
дисбактериоз. Русский медицинский журнал, 1998,
№ 18, с. 2–6.
- Вахрушева Н. В., Вахрушев Я. М.
Сравнительная оценка терапевтической
эффективности лактазы при первичной и вторичной
гиполактазии тонкого кишечника.
Экспериментальная и клиническая
гастроэнтерология, 2006, № 5, с. 59–62.
- Мартынов В. Л., Хайрдинов А. Х., Казарина Н.
В. Недостаточность баугиниевой заслонки как
причина синдрома избыточного бактериального
роста тонкой кишки. Медицинский Альманах, 2015,
Том 36, № 1, с. 46–50.
- Плотникова Е. Ю., Краснова М. В., Баранова
Е. Н. и соавт. Непрошеные гости: избыточный
бактериальный рост в тонкой кишке. Что делать?
Consilium medicum. Гастроэнтерология, 2013, № 1,
с. 36–41.
- Zeidel O., Lin H. C. Univited Guests: The
Impact of Small Intestinal Bacterial Overgrowth
on Nutritional Status. Practical
Gastroenterology, 2003, № 4, с. 27–34.
- Конев Ю. В., Лазебник Л. Б. Метаболизм
эндотоксина в организме и его роль в процессе
эволюции. Клиническая геронтология, 2009, Том
15, № 1, с. 39–46.
- Звенигородская Л. А., Самсонова Н. Г.,
Ефремов Л. И. Гастроэнтерологические аспекты
атеросклероза. Экспериментальная и клиническая
гастроэнтерология, 2011, № 2, с. 31–35.
- Петухов В. А., Стернина Л. А., Травкин А. Е.
Нарушения функций печени и дисбиоз при липидном
дистресс-синдроме: современный взгляд на
проблему. Consilium medicum, 2004, Том 6, № 6,
с. 406–412.
- Петухов В. А. Липидный дистресс-синдром
(методические рекомендации). – М.: МАКС Пресс,
2006.
- Лазебник Л. Б., Звенигородская Л. А.
Метаболический синдром и органы пищеварения. –
М.: Анахарсис, 2009.
Статья опубликована на сайте
http://www.gastroscan.ru
Если вы заметили орфографическую, стилистическую или другую ошибку на этой странице, просто выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Выделенный текст будет немедленно отослан редактору
|
|
|
|