Глава1.Обзорлитературы

Синдромраздраженногокишечника(СРК)определяетсякаккомплексфункциональныхнарушений,включающийвсебяболивживоте,которыеуменьшаютсяпослеактадефекации,сопровождаютсяизменениемчастотыиконсистенциистулаиотмечаютсянеменеетрехднейвмесяцнапротяжениипоследнихтрехмесяцевприобщейпродолжительностижалобнеменее6месяцев (РимскиекритерииIII) [133].

СогласносовременнойконцепциипатогенезаСРК(DrossmanD.A.,2006)вформированиифункциональныхрасстройствЖКТ,втомчислеСРК,важнуюрольиграютгенетическаяпредрасположенность,атакжепсихо-социальныефакторы,включающиевсебястрессовыеситуации,нарушениекопинга(способностипреодолеватьстресс)инедостаточнуюсоциальнуюподдержку.Сочетаниеданныхсоставляющихприводиткразвитиювисцеральнойгиперчувствительностиинарушению моторики кишки.

Внастоящеевремясхемапатогенезаможетбытьдополненацелымрядомзвеньев,касающихсяизменений,локализованныхнауровнекишечнойстенки:такихкакувеличениеэкспрессиисигнальныхрецепторов,белковплотныхконтактов,нарушениецитокиновогопрофиля,наличиенеспецифическоговоспаления,атакжеизменениекачественногоиколичественногосоставакишечноймикрофлоры[51,87,120,178].

Чтокасаетсяпоследнегофактора,тоегозначениеостаетсяспорным,ввидудостаточнопротиворечивыхсведенийотносительноособенностейкишечногомикробиомакакупациентов,страдающихданнымзаболеванием,так и уздоровыхлиц.

1.1Понятиемикробиома

Нормальнуюмикрофлоручеловекаследуетрассматриватькаксовокупностьмножествамикробиоценозов(сообществмикроорганизмов),

характеризующихсяопределеннымвидовымсоставомизанимающихтотилиинойбиотоп(местообитания)ворганизме.ЖКТявляетсясамымкрупнымареаломобитаниямикрофлоры.Общееколичествообитающихвнеммикробныхклетокпревышаетчислоклетокоргановитканейорганизмачеловекав10раз[161].

Внастоящеевремяпонятиекишечноймикрофлорывсечащезаменяетсятерминами«микробиота»или«микробиом».Термин«микробиом»былвпервыепредложенамериканскимгенетикомДжошуаЛедербергомв2001году[124].Микробиомпредставляетсобойсовокупностьгеномовмикроорганизмов,обитающихвкишечникечеловека,которыйможнорассматриватьвкачествеотдельногооргана,ответственногозамножествометаболическихпроцессов,протекающихворганизме[164].

2. Методыдиагностики кишечноймикрофлоры

СсерединыХХвекасцелью изучениямикробногопейзажатолстойкишкиширокоприменялсябактериологическийметодисследования,основанныйнапримененииразличныхпитательныхсреддлявыращиваниямикробныхпопуляций(живыхкультур)взависимостиотихметаболическойактивности.Однакозначительныйпромежутоквремени(до10дней),необходимыйдляполучениярезультатов,применениедорогостоящихпитательныхсред,зависимостьрезультатовисследованияотсоблюдениянеобходимыхусловийвзятияобразцов,иххраненияисроковтранспортировкиявляютсясущественныминедостаткамиисследования.Крометого,припомощиданногометодаопределяетсяпреимущественнопросветнаямикрофлора,аидентифицироватьпростейшие,вирусыигрибынепредоставляетсявозможным[139].

Насегодняшнийденьвмировойпрактике«золотымстандартом»диагностикинарушениякачественногоиколичественногосоставамикрофлорытонкойкишки(вчастности,синдромаизбыточногобактериальногороста–

состояния,прикоторомнарядусувеличениемобщегоколичествабактерийвтонкойкишке>10^5КОЕ/млпроисходитизменениебактериальногоспектравсторонуграмотрицательныхианаэробныхштаммов)служитпосеваспирататонкокишечногосодержимого[19].Забораспиратаосуществляетсяспомощьюспециальногозонда,либоэнтероскопа.Кнаиболеечастовыявляемымприкультуральномисследованииаспиратамикроорганизмамотносятсястрептококки,эшерихии,лактобациллыибактероиды[187].Однакоисследованиемикробнойкультурытребуетспециальныхусловийдляанаэробногокультивированияиобладаетрядомнедостатков,такихкакнизкаявоспроизводимость,трудностьидентификациинекультивируемыхбактерийиневозможностьоценкипристеночноймикрофлоры.Крометого,припомощитрадиционнойэнтероскопиинеможетбытьдиагностирован«дистальный»СИБР, локализованныйпреимущественновподвздошнойкишке[61,94].

Дыхательныетесты,всвязисихбезопасностью,неинвазивностью,относительнойпростотойвыполненияиневысокойстоимостьювнастоящеевремяслужатосновнымметодомдлядиагностикиСИБР.Независимоотиспользуемогосубстратавседыхательныетестыоснованынаопределениипродуктовметаболизмакишечныхбактерийввыдыхаемомвоздухе:например,водородаилиуглекислогогаза(дыхательныйтестсС¹⁴-D-ксилозой)[126,184].

В клинической практике применяются преимущественно водородные

тесты,субстратомдлякоторыхслужатглюкозаилактулоза[94,119,171],ферментирующиесякишечноймикрофлоройсобразованиемводорода.Концентрацияпоследнеговвыдыхаемомвоздухекосвенноотражаетколичествобактерийиихметаболическуюактивностьвкишечнике.Ксожалению,водородныедыхательныетестынедостаточностандартизированы,протоколыихпроведенияразличаютсяпообъемуиконцентрациитестовогосубстрата(глюкозы,лактулозы),продолжительностиисследования,временныминтерваламмеждудыхательнымипробами,значениюпороговогоуровняводорода[94].

Впоследниегодыболееширокимитемпамиразвиваетсятакжеметагеномика–разделгенетики,ответственныйзаизучениегеномовмикроорганизмов.ВыделениемикробнойДНКпутѐмполимеразнойцепнойреакции(ПЦР)ипоследующегосеквенирования(определениянуклеотиднойпоследовательностиДНК)даѐтвозможностьполучитьинформациюобовсехгенах, входящихвсоставсообщества микроорганизмов.

Методысеквенированияоснованынаидентификациимаркерныхгенов(16SрРНКдлябактерийиархеев,18SрРНК–дляэукариот)илиженаопределенииполногогенома(полногеномноесеквенирование,whole-genomesequencing,WGS).

Вбольшинствесовременныхисследований,посвященныхизучениюкишечноймикрофлоры,вкачествемаркерагенетическогоразнообразияиспользуется16SрибосомальнаяРНК(16SрРНК),котораяслужитобязательнымкомпонентомлюбойбактериальнойклеткиииспользуетсядлявидовойверификациибактерий(размергена16SрРНКсоставляетоколо1500нуклеотидныхпар).Значительнаячастьгенапредставленаконсервативнымиобластями,имеющимипрактическиодинаковыйнуклеотидныйсоставуразличныхмикроорганизмов,чтопозволяетподбиратьуниверсальныепраймеры(короткиефрагментынуклеиновойкислоты,комплементарныеРНК-мишени,служащейзатравкойдлясинтезакомплементарнойцеписпомощьюРНК-полимеразы)дляамплификации(увеличениячислакопий)фрагментовгенаразличнойдлины,содержащихвидоспецифичныевариабельныеучастки,определивнуклеотидныйсоставкоторых,можноидентифицироватьмикроорганизмыпутемсравненияэтихпоследовательностейсобразцами,представленнымивбазахданных[57,143].

Помимоисследованиягеномамикробныхклеток,определениеколичественногоикачественногосоставакишечноймикрофлорывозможнотакжеприпомощиисследованияметаболома–всехметаболитов,служащихконечнымпродуктомобменавеществвбактериальнойклетке.

Восновеизученияметаболомалежатхроматографическиеметоды.Хроматографияпредставляетсобойразделениесмесейнасоставляющиеихвещества,основанноенараспределениикомпонентовмеждудвумяфазами–подвижнойинеподвижной.Взависимостиотагрегатногосостоянияподвижнойфазыхроматографическиеметодыразделяютсянажидкостные(подвижнаяфаза–жидкость)игазовые(подвижнаяфаза–газ).

Дляизученияметаболомаприменяютсяметодыгазо-жидкостнойхроматографиифекалий(ГЖХ),основаннойнаопределенииметаболическойактивностианаэробноймикрофлорыпоспектрамиуровнямлетучихжирныхкислот(уксусная,пропионовая,изомасляная,маслянаякислотаидр.)иорганическихсоединений(фенола,индола),атакжегазоваяхроматографиявсочетаниисмасс-спектрометрией(ГХ-МС)дляопределениясоставамикроорганизмовпонелетучимжирнымкислотам(молочная,щавелевоуксусная,щавелевая,янтарная,пировинограднаяидр.),альдегидамистеринам,входящимвсоставихклеточнойстенкинаоснованииразделенияданныхвеществнахроматографеианализеихсостававдинамическомрежименамасс-спектрометре[34,81].

Кнедостаткамхроматографическихметодовможноотнестинеобходимостьвыполнениямногократныхисследованийдляанализаширокогодиапазонамикроорганизмов,особенностикомпьютернойобработкиивысокуюстоимость исследования[4].