Биологические науки / 6 Микробиология

Гаврилюк В.Г., Голодок Л.П, Савенко М.Ю., Вінніков А.І.

Дніпропетровський національний університет

Особливості міжбактеріальних взаємодій представників нормальної та умовно-патогенної мікрофлори людини

В останні десятиріччя відмічають ріст дисбіотичних захворювань кишечника. Зміни екологічного стану довкілля , нераціональне харчування, перенесені гострі кишкові інфекції, хронічні захворювання та дисфункція шлунково-кишкового тракту, широке застосування антибіотиків, зниження імунологічної реактивності організму можуть бути причинами порушень рівноваги між представниками резидентної мікрофлори і виникнення дисбактеріозу кишечника. Особливого значення набуває необхідність стеження за мікробіоценозом кишечника новонароджених та дітей перших років життя, оскільки первинно сформований мікробний пейзаж визначає стан мікроекологічного статусу дитини протягом всього життя. Актуальність цієї проблеми спонукає вивченню формування мікробного пейзажу кишечника дитини та своєчасному проведенню адекватної корекції змін кількісного та якісного складу мікробіоценозу. Для вивчення процесів становлення мікробіоценозу кишечника було проаналізовано склад мікрофлори випорожнень 100 немовлят у перші 10 днів життя, народжених вагінальним шляхом, що харчувались материнським молоком та не приймали антибіотиків. Відбір біологічних проб здійснювали в умовах СЕС Придніпровської залізниці. Динаміка заселення кишечника представниками нормальної мікрофлори в цілому спостерігалась з тенденцією у бік збільшення до 10 дня життя немовлят. Але значні коливання кількості окремих видів мікроорганізмів свідчать про значну лабільність процесів формування мікробіоценозу під впливом різних чинників довкілля. Так, кишкова паличка, що ферментує лактозу, з’являється в незначній кількості вже в 1-й день після народження, проте її титр значно падає на 7 – 8 дні і на 10 день ще не досягає норми у порівнянні з показниками бактеріального дослідження фекалій здорових дітей. Лактобактерії та біфідобактерії виявляються вже в 1-й день життя у достатньо високій кількості і на 6 – 7 дні їх кількість досягає норми, але виявлено коливання в показниках на 8-й і 10-й дні. Наявність золотистого стафілококу показана вже на 3-й день життя і в середньому його кількість відповідала показникам норми. Інші види стафілококів виявлялись з 6-го дня, їх кількість була нижчою за норму і не перевищувала 3 × 10³. В результаті проведеного бактеріологічного аналізу в процесі заселення кишечника новонароджених не виявлено значних порушень. Протягом перших 10 діб життя немовлят спостерігалась тенденція до кількісного збільшення біомаси видів, що увійдуть надалі до складу постійної мікрофлори кишечника. На наступному етапі було проведено бактеріологічне дослідження складу мікрофлори кишечника у дітей віком від 1 до 12 місяців. В процесі вивчення мікробного пейзажу кишечника немовлят виявлено значні динамічні зміни різних представників кишкової мікрофлори: у 36% дітей спостерігався підвищений рівень нормальної кишкової палички, у 48% - підвищений рівень кишкової палички зі слабо вираженими ферментативними властивостями, у 24% зареєстровано зниження кількості біфідумбактерій. Виявлені умовно-патогенні ентеробактерії родів Proteus, Klebsiella, Enterobacter та інші у 43% немовлят; золотистий стафілокок – у 40%; коагулазонегативні стафілококи – у 57%, а також дріжджеподібні гриби роду Candida – у 12% дітей. На основі проведеного бактеріологічного аналізу показано коливання кількісного та якісного складу мікрофлори кишечника у 92% обстежених дітей першого року життя, тобто мікробіоценоз ще знаходиться в процесі формування. Таким чином, протягом перших років життя спостерігаються динамічні зміни в мікробіоценозі кишечника, що у першу чергу пов’язано з розширенням раціону харчування, виникненням різних захворювань шлунково-кишкового тракту, і особливо, наслідками антибіотикотерапії .Процеси формування мікробного пейзажу кишечника потребують детального вивчення, так як мікрофлора, що набута на самих ранніх етапах життя дитини, суттєво впливає на становлення його фізіологічного статусу.

Життєдіяльність людини не можлива без нормального функціонування єдиного екологічного комплексу макро- і мікроорганізму. За останні 20-30 років зросла кількість різних патологічних станів, в основі яких є порушення нормального мікробіоценозу організму людини – дисбактеріоз. За суттєвих відхилень складу нормофлори організму необхідним є її корекція за допомогою введення препаратів на основі мікробних культур ‑– пробіотиків. Проте залишаються недостатньо вивченими механізми антагоністичних взаємовідносин між представниками умовно-патогенної мікрофлори та нормальної непатогенної різних екотопів макроорганізму. У той же час відомо, що розвиток різних форм інфекційних процесів, як гострого так і хронічного, залежить від прояву патогенності та персистенції потенційного збудника. Тому для раціональної терапії і профілактики різних патогенетичних станів доцільним є дослідження впливу пробіотиків на прояв біологічних властивостей збудників інфекційних захворювань – представників умовно-патогенної мікрофлори людини. Так, з травного тракту у людей з ураженнями шлунково-кишкового тракту було виділено ряд штамів Staphylococcus aureus з різним ступенем прояву факторів патогенності та персистенції. Для визначення проявів антагоністичної активності бактерій, що входять до складу наступних пробіотиків: лактобактерину, біфідумбактерину і біоспорину, по відношенню до стафілококів проводили сумісне культивування останніх з культуральними рідинами та клітинними екстрактами пробіотичних бактерій. Встановлено зміни показників експресії факторів патогенності та персистенції у виділених штамів стафілококів під дією як клітин-антагоністів, так і їх метаболітів, причому найбільший вплив спостерігався в усіх випадках при інкубуванні з культуральними рідинами пробіотичних бактерій: показано зниження плазмокоагулазної активності ‑ на 40-60%; зброджування манніту – на 30-50%; лецитиназної активності – на 40-60%; ліпазної – на 30-40%; гемолітичної – на 50-60%; антилізоцимної активності – у 5-50 разів. Таким чином представлені результати свідчать про модифікуючий вплив бактерій-антагоністів, виділених з пробіотиків, на біологічні властивості клінічних ізолятів S. aureus.