Экологическая оценка микробиоты кишечника при лямблиозной инвазии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Касаткина, Наталия Михайловна

• Касаткина, Наталия Михайловна
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Касаткина, Наталия Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ГЛАВА 1. Характеристика нормальной микрофлоры кишечника.

ГЛАВА 2. Дисбиотические изменения микробиоценоза кишечника при различных патологиях пищеварительного тракта.15'

ГЛАВА 3. Значение лямблий в патологии человека.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 4. Материалы и методы исследований.

ГЛАВА 5. Паразитоценоз кишечника гастроэнтерологических больных

5.1. Характеристика выделенных штаммов Lamblia intestinalis.

ГЛАВА 6. Микробная флора кишечника.

6.1. Нормоценоз кишечника.

6.2. Микробиоценоз кишечника при инвазии лямблий.

6.3. Микробиоценоз кишечника гастроэнтерологических больных при лямблиозной инвазии.

6.3.1. Особенности бактериальной флоры в зависимости от вида заболевания.

6.3.2. Оценка дисбиоза кишечника у гастроэнтерологических больных в зависимости от стадии заболевания.

6.3.3. Кишечный микробиоценоз в зависимости от продолжительности заболевания.

ГЛАВА 7. Экологические параметры микробиоты кишечника практически здоровых людей и гастроэнтерологических больных при инвазии лямблий.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологическая оценка микробиоты кишечника при лямблиозной инвазии»

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

Широко распространенное состояние дисбиоза кишечника свидетельствует о наметившемся сдвиге в микробном ценозе человека и является отражением экологического неблагополучия внешней среды (Красноголовец, 1989; Куваева, Ладодо, 1991).

Известно, что наружные покровы и слизистые оболочки организма с первых мгновений жизни обсеменяются микроорганизмами, численность и разнообразие которых определяется множеством факторов внутренней среды организма и внешнего окружения. Несмотря на это, существуют индивидуальная и анатомическая специфичность состава микроорганизмов, населяющих конкретный биотоп. Она является залогом динамической стабильности микрофлоры и способствует поддержанию надлежащего уровня барьерных функций кожи и слизистых оболочек (Крамарь, 1988; Гончарова с соавт., 1988; Бочков, Овчарова, 1991; Малов, Гюлазан, 2007).

В настоящее время 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. (Пинегин, Мальцев, Коршунов, 1984; Красноголовец, 1989; Куваева, Ладодо, 1991; Воробьев с соавт., 1995; Федоров, 2006; Костюкевич, 2007).

Современные представления о микрофлоре как о совокупности микробиоценозов (Сытник, 1991; Добровольский, Сереброва, 2007; Костюкевич, 2007) требуют поиска биоценотических подходов к ее оценке. Несмотря на образование новой науки микроэкологии, рассматривающей надорганические уровни организации бактерий, реализация ее принципов характеристики микробных экосистем кишечника ограничивается популяционным уровнем и редко затрагивает изучение микробных сообществ и биоценозов.

Микрофлора кишечника является индикатором состояния макроорганизма и при снижении защитных сил, наблюдаются изменения микробиоценоза, заключающиеся в уменьшении количества представителей нормальной микрофлоры и роста условно-патогенной. Последние, при снижении резистентности макроорганизма могут проявлять свою патогенность. Среди условно-патогенных микроорганизмов, способствующих возникновению и поддержанию дисбиотического процесса, помимо бактерий и грибов, значительное место занимают кишечные простейшие, которые в небольшом количестве встречаются в кишечнике практически всех здоровых лиц (Walker, 2005).

Известно, что кишечные паразитозы представляют актуальную эколого-медико-социальную проблему. По данным ВОЗ в России ежегодно регистрируется около 2 млн больных паразитарными болезнями (Сергиев, Лебедева, 1997, Онищенко, 2002). Наиболее известными возбудителями кишечных расстройств протозойной природы являются Entamoeba hystolitica, Giardia lamblia и Criptosporidium (Генис, 1979).

На фоне широкой распространенности паразитарных инфекций, ведущее место занимает лямблиоз. Лямблиоз - протозойное заболевание с различными вариантами течения от бессимптомного до спонтанной элиминации с длительным персистированием. По статистическому учету лямблиоз регистрируется в мире у 500000 больных в год, а в России у 100000 больных, из них 90000 детей. Возбудитель лямблиоза Lamblia intestinalis (синонимы Giardia lamblia, Giardia intestinalis) широко распространен в окружающей среде и популяции людей. Длительное время патогенное воздействие лямблий на организм человека подвергалось сомнению (Соловьёв, 1973). Однако к настоящему времени накопилось достаточное количество данных, свидетельствующих о патогенном воздействии этих простейших, способных вызывать кишечные инфекции с диарейным синдромом (Авдюхина с соавт., 2003; Зайденварг с соавт., 2004; Денисов, 2007).

Воротами инфекции являются верхние отделы тонкой кишки. Установлено, что для развития лямблиоза достаточно заглотить несколько (до 10) цист. Лямблии являются строгими паразитами. Вегетативные формы могут существовать только на поверхности слизистой оболочки тонкой кишки, при этом они механически блокируют пристеночное пищеварение. При лямблиозе усиленно размножаются бактерии и грибы, что, возможно, обуславливает продолжительные расстройства кишечника, нарушение иммуногенеза.

В настоящее время существует весьма незначительное число работ, посвященных микрофлоре кишечника больных лямблиозом, однако в них отсутствует оценка паразитоценоза в целом.

Малочисленность и фрагментарность работ, дающих представление о стабильности адаптационных и функциональных возможностей кишечника, не отражают понятия о микрофлоре как об экосистеме при лямблиозе, а также не направлены на изучение нарушений микробной экологии кишечника.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Изучение экологических особенностей микробиоценоза кишечника при лямблиозной инвазии.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Исследовать паразитоценоз кишечника гастроэнтерологических больных.

2. Выявить частоту встречаемости Lamblia intestinalis в кишечнике гастроэнтерологических больных.

3. Охарактеризовать видовое разнообразие и количественное соотношение облигатной и условно-патогенной микробиоты кишечника практически здоровых людей, гастроэнтерологических больных и гастроэнтерологических больных при лямблиозной инвазии.

4. Определить пространственную структуру и иерархию экологических групп в кишечном микробиоценозе гастроэнтерологических больных, инвазированных Lamblia intestinalis.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

Впервые использовали систему мониторинга микробиоценоза кишечника, включающая комплексную оценку протоценоза и микрофлоры кишечника гастроэнтерологических больных, позволяющая повысить степень выявления дисбиозов, и получения унифицированных данных инвазированности Lamblia intestinalis. В результате установлена высокая инвазированность кишечными паразитами - 89,43 %, а так же их значительное видовое разнооборазие.

Показана высокая степень инвазивности простейшими Lamblia intestinalis гастроэнтерологических больных.

Охарактеризован видовой состав и дано сравнительное описание микробиоты кишечника практически здоровых людей, людей с различными патологиями пищеварительного тракта и гастроэнтерологических больных, инвазированных Lamblia intestinalis.

Установлено нарушение состава микробиоценоза кишечника гастроэнтерологических больных при инвазии Lamblia intestinalis, которое характеризовалось структурной перестройкой ценотипа, сопровождающейся сменой абсолютных доминант (бифидобактерий, лактобактерий, бактероидов) и появлением среди них грибов рода Candida. Однако, одинаково высокий индекс постоянства эшерихий (С=100 %), выделенных у гастроэнтерологических больных и практически здоровых людей свидетельствует об активности «экологического барьера» нормальной микрофлоры кишечника.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ:

Высокая выявляемость Lamblia intestinalis при таких заболеваниях, как хронический холецистит, цирроз печени и хронический гепатит (В, С) позволяет рассматривать лямблии как этиопатогенетический ко-фактор развития данных патологий, что предполагает возможную эффективность применения антипротозойных препаратов в их лечении.

Высокая выявляемость лямблий при заболеваниях пищеварительного тракта диктует необходимость широкого внедрения в практику лабораторий практического здравоохранения исследований по выделению и идентификации данных простейших.

Полученные в работе данные расширяют и углубляют теоретические представления влияния Lamblia intestinalis на микробиоту кишечника в условиях экологического барьера нормоценоза.

По материалам диссертационной работы написаны практические рекомендации: «Современные методы выявления протозойных инфекций кишечника человека» Ульяновск, 2007 г., 25 е.; «Экологические параметры микробиоты кишечника гастроэнтерологических больных при инвазии лямблий» Ульяновск, 2008 г., 19 с.

Результаты исследования используются в процессе преподавания микробиологии, экологии микроорганизмов и паразитологии на естественно-географическом факультете ГОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова» (Акт о внедрении от 12.02.2008 г.) и на кафедре микробиологии, иммунологии и вирусологии Института медицины, экологии и физической культуры Ульяновского государственного университета (Акт о внедрении от 19.03.2008 г.).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. При использовании системы мониторинга микробного состава кишечника гастроэнтерологических больных (КТ-ФЭО-МЦН + БИ) выявен широкий спектр микроорганизмов паразитоценоза, в том числе единичные клетки Lamblia intestinalis. Установлены доминирующие виды и ассоциации возбудителей паразитофауны у гастроэнтерологических больных.

2. Простейшими Lamblia intestinalis инфицировано 38,0 % гастроэнтерологических больных. Существенных различий в инфицированности между мужчинами и женщинами не обнаружено. Анализ лямблиозной инвазии с учетом возрастного критерия выявил высокую зараженность детей.

3. На основании коэффициентов постоянства определена структура микробиоценоза кишечника гастроэнтерологических больных при инвазии Lamblia intestinalis, в которой доминирующее положение занимали бифидобактерии, бактероиды и эшерихии, наряду с ними в группу постоянных микроорганизмов входили энтерококки, грибы рода Candida, тогда как у практически здоровых данные микроорганизмы являлись представителями транзиторной флоры.

4. Инвазия кишечника лямблиями сопровождается глубокими изменениями микробиоценоза данного биотопа, что выражается увеличением частоты встречаемости транзиторной микрофлоры на фоне снижения доминирования и флористической значимости основных симбионтов.

Апробация работы

Основные положения диссертации были представлены научной общественности и обсуждались на Заседании областного отделения всероссийского общества эпидемиологов и микробиологов (Ульяновск, 2006, 2007), на Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в медицине» (Пекин, 2007), на XII Всероссийском Конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2007), на Международной научной конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Тайланд, 2008), на V международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: Актуальные проблемы науки и практики» (Тольятти, 2008).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 2 практические рекомендации и 8 статей (в том числе одна в журнале рекомендованном ВАК).

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 7 глав включающих обзор литературы, материалы и методы исследования и главы собственных исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего 171 источник и приложение. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, иллюстрирована 18 таблицами и 16 рисунками.

Заключение диссертации по теме «Экология», Касаткина, Наталия Михайловна

Практические рекомендации

Ульяновск 2008