Избыточный рост Eubacterium lentum в пристеночной кишечной микрофлоре как фактор риска развития аутоиммунного тиреоидита у детей Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК:616.34-008.87:616.441-002-053.2/.6

ИЗБЫТОЧНЫЙ РОСТ EUBACTERIUM LENTUM В ПРИСТЕНОЧНОЙ КИШЕЧНОЙ МИКРОФЛОРЕ КАК ФАКТОР РИСКА РАЗВИТИЯ АУТОИММУННОГО ТИРЕОИДИТА У ДЕТЕЙ

Е.А. Земскова 1, Е.Л. Струков3, И.Ю. Мельникова 1, В.П. Новикова2, П.В. Антонов4

1 Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова,

Санкт-Петербург, Россия

2 Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Минздравсоцразвития России 3 ГБУЗ Детская поликлиника № 8 4 Детская городская клиническая больница № 5 им. Н.Ф. Филатова

OVERGROWTH OF EUBACTERIUM LENTUM IN THE PARIETAL INTESTINAL MICROFLORA AS A RISK FACTOR FOR AUTOIMMUNE THYROIDITIS IN CHILDREN

Е.А. Zemskova 1, E.L. Strukov3,1.Y. Melnikova 1, V.P Novikova2, P.V. Antonov 4 1 North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov, Saint-Petersburg, Russia

2 Saint-Petersburg State Pediatric Medical University, Saint-Petersburg, Russia

3 Children’s Polyclinic № 8,

4 Children’s City Clinical Hospital № 5 named after N.F. Filatov

© Коллектив авторов, 2012

В статье представлены результаты обследования 60 детей, из них 20 детей - с хроническим гастритом и аутоиммунным тиреоидитом, 20 детей - с хроническим гастритом без сопутствующих заболеваний щитовидной железы и 20 практически здоровых детей контрольной группы. У всех пациентов было изучено состояние пристеночной микрофлоры тонкой кишки методом газовой хромато-масс-спектрометрии микробных маркеров крови. Нами показано, что количество Eubacterium lentum в пристеночной кишечной микрофлоре достоверно больше в группе пациентов с хроническим гастритом и аутоиммунным тиреоидитом по сравнению с пациентами с хроническим гастритом без сопутствующих заболеваний щитовидной железы и здоровыми. Количество этого микроорганизма положительно коррелирует с уровнем Т4 и ТТГ, общим объемом щитовидной железы и выраженностью фиброза в антральном отделе желудка.

Ключевые слова: заболевания щитовидной железы, аутоиммунный тиреоидит, газовая хроматография-масс-спектрометрия, микробные маркеры крови, Eubacterium lentum, микрофлора щеточной каймы, дети.

This article represents the results of the examination of 60 children including 20 children with chronic gastritis and autoimmune thyroiditis, 20 children with chronic gastritis without thyroid disorders and 20 healthy children of the control group. The parietal intestinal microflora status was studied among all patients by gas chromatography-mass-spectrometry of microbial markers of blood. We have shown that quantity of Eubacterium lentum in the parietal intestinal microflora is significantly greater in patients with chronic gastritis and autoimmune thyroiditis compared to patients with chronic gastritis without thyroid disorders and healthy children. The quantity of this organism is positively correlated with the level of T4 and TSH, total volume of the thyroid gland and the degree of fibrosis in the gastric antrum.

Key words: thyroid disease, autoimmune thyroiditis, gas chromatography-mass spectrometry, microbial markers of blood, intestinal microflora status of brush border, Eubacterium lentum, children.

Введение

Актуальность сочетанной патологии щитовидной железы (ЩЖ) и хронического гастродуоденита (ХГД) определяется высокой частотой аутоиммунного тиреоидита (АИТ) [1] и ХГД [2], взаимным влиянием ЩЖ и желудка на функции обоих органов и общностью единых механизмов патологии.

Обсуждается триггерная роль вирусов в развитии аутоиммунных изменений в щитовидной железе, однако единого мнения по этому вопросу нет [3-5]. Рассматривается роль Yersinia enterocolitica в генезе АИТ, мнения также противоречивы [6].

Из современных методов изучения кишечной микрофлоры только метод газовой хромато-

масс-спектрометрии (ГХ-МС) [7, 8] допускает одновременное определение широкого спектра микроорганизмов, локализованных на щеточной кайме на основе высокоточного определения клеточных липидов микроорганизмов -высших жирных кислот, альдегидов, спиртов и стеринов в анализируемой пробе крови [9-11].

Целью данного исследования является изучение особенностей микрофлоры щеточной каймы у детей с хроническим гастритом и сопутствующим аутоиммунным тиреоидитом и выявление возможных триггеров АИТ по данным газовой хромато-масс-спектрометрии микробных маркеров крови.

Материалы и методы

Всего было обследованы 60 детей в возрасте от 7 до 17 лет, находившихся на обследовании в Консультативно-диагностическом центре со стационаром дневного пребывания Центрального района Санкт-Петербурга и Детской городской больнице № 19 им. К.А. Раухфуса. Из них 40 детей с морфологически верифицированным диагнозом хронический гастрит (ХГ). В первую группу вошли 20 детей с ХГ и сопутствующим АИТ, вторую группу составили 20 детей с ХГ без сопутствующих заболеваний ЩЖ, третью группу составили 20 практически здоровых детей, находившихся на отделении офтальмологии по поводу заболеваний, не связанных с тиреоидной и гастродуоденальной патологией. Критерии включения в исследование: дети от 7 до17 лет, длительно проживающие в Санкт-Петербурге, с морфологически верифицированным диагнозом хронический гастрит для детей первой и второй групп, с установленным диагнозом АИТ для детей первой группы (гормональное обследование и УЗИ ЩЖ) и исключенным АИТ для второй, дети первой группы здоровья с мезосоматическим развитием для третьей группы. Критериями исключения были: дети, приехавшие из экологически неблагополучных регионов страны, часто и длительно болеющие простудными и гнойничковыми заболеваниями, с тяжелыми декомпенсированными сопутствующими заболеваниями, получающие иммуносупрессивную терапию, а также антибактериальную терапию в течение последних

3 месяцев по поводу интеркуррентных заболеваний и в составе антихеликобактерной терапии. Сравниваемые группы были сопоставимы по возрастным и половым категориям. Диагноз АИТ устанавливали в соответствии с Клиническими рекомендациями Российской ассоциа-

ции эндокринологов по диагностике и лечению аутоиммунного тиреоидита (Дедов И.И., 2003).

УЗИ ЩЖ выполняли на аппарате фирмы Siemens по стандартным методикам. Оценка размеров ЩЖ проводили по объему, по методу А.Ф. Цыб и соавт. (1990). С помощью иммуно-ферментного анализа определяли уровни тирео-идных гормонов Т3, Т4, свободного Т3, свободного Т4 и антител к тиреоглобулину и тиреоидной пероксидазе. Все дети дважды были осмотрены эндокринологом, д.м.н. Е.Л. Струковым до и после проведения УЗИ ЩЖ и лабораторного обследования.

На выполнение ФГДС детям было получено информированное согласие родителей. Гистологическое исследование биоптатов тела и антрального отделов желудка проводилось на базе Детской инфекционной больницы № 5 под руководством зав. патолого-анатомическим отделением к.м.н. П.В. Антонова. Антитела к париетальным клеткам желудка определяли набором для иммуноферментного анализа (ELISA-тест).

У всех обследуемых изучали состояние пристеночной микрофлоры тонкой кишки методом газовой хромато-масс-спектрометрии крови. Метод сертифицирован Росздравнадзором. Разрешение ФС 2010/038 от 24.02.2010.

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программы STATISTICA for Windows, версия 5.5. Для определения значимости различий в сравниваемых группах использовали непараметрические критерии Манна - Уитни, Вальда и модуль ANOVA. Числовые значения представлены в виде средней и стандартной ошибки среднего (M ± m). Критерием статистической значимости считали величину р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

Количественные показатели выявленной микрофлоры щеточной каймы обследованных детей представлены на рисунке. Значения приведены относительно нормальных значений для микробов с Streptococcus sp. по Actinomyces viscosus (значение на шкале означает, во сколько раз превышено среднее значение) для микробов с Peptostreptococcus anaerobis 1 по Butifibrio/Cl. firnetarium шкала значений от 1 до 5 соответствует шкале значений от 0 единиц (норма) до максимального значения для данного микроба (рис. 1).

Как следует из рисунка, состояние пристеночной микрофлоры у детей с ХГ и АИТ существенно отличается от здоровых детей и детей с ХГ без сопутствующих заболеваний ЩЖ.

10

9

8

7

б

5

4

3

2

1

0

і

> Í

! И I

1 И !

ц и , ! _

11 * и і ! m . ■ И

с с И і Н Í = Пи in,

I и і % ^ Ї ï S ; 1 і « ї і ї ї ; § ï ï s ï ' N = = ^ s ï ' S : = = N s ï ' S ! ! і 1Í 1 1

И г « S i Í ï ï ¡ c5gÿs> S is % 4 - ' i != ï .. . ^ s 5. і e Í = î S і ï ï S = = S s S Vï Й : : : S s S >s : S = ^ N= vï >= N= IH 1

i N I Э- < 1 “>—пт- ; г e ï ? ^ s 2 с І і з и $ H i d з ф = ш = = ‘rt <■» К г V ft .* ^ P- S. -o 6. w í ñ ñ t! > й ІЛ (Л r « ь t D О ?

'/ Здоровые ^ Хрон. гастрит = ХГ и АИТ

8

и р- а о -Ь о

о. Е "

S a Є

1/111 Е '£

= « ^

о- P

о

-С

ce

го О 2 u -a Q

є <

il £■

со

_o

U

>

Щ

о _o

2 => X

>

JZ

Q.

та

>•

Q.

та

jD

О

и

~QJ

X

О

Q.

E

D

X5

_o

U

О _ і- <TJ <L

ai _q *2

C 3 Й .—.LU ^

LU _Q

С

о

CL

О

о <-> о

и

та

хз

3

ю

з:

Q-

Q.

а:

s

л

VO

S

Q.

un J-

- О > та <л с

Е ° У

.£ S

5 2 < CL Ш

?. Р. <

-gai

2 ° «

с -Й с О ТЗ

CJ ^

X

о го О — О О О X

Q. 2 О о

о о

■4—» ■*—>

Q. Q-

о о

Û_ Q_

та

-Q

о

О

—

О

О г-

та Jr Ь

CÛ <л

та

-Q

О

О

£

(ь>

О

о

.с

’>

=5

СО

Состояние микрофлоры щеточной каймы у детей с хроническим гастритом и сопутствующим аутоиммунным тиреоидитом по данным газовой хромато-масс-спектрометрии микробных маркеров крови

Таблица 1

Избыточный рост кишечной микробиоты при ХГ и АИТ (клеток/мл х 105)

Микроорганизмы Группы обследованных

Здоровые (n = 20) Хронический гастрит (п = 20) Хронический гастрит и заболевания щитовидной железы (п = 20)

Eubacterium lentum 63,4±20,5* 50,0±25,6* 168,6±37,2

Peptostreptococcus anaerobius 1330,7±241,9 44,8±44,8** 722,4±139,8

Cl. difficile 374,2±35,8 161,5±20,0** 398,2±69,5

Bacteroides fragilis 6,5±4,9 0,0±0,0** 5,4±1,9

Enterococcus 42,3±15,0 13,0±9,4** 47,1±12,5

Eubacterium 105,66±46,07 0,0±0,0** 80,0±18,66

Herpes 67,1±14,0 0,0±0,0** 47,9±18,7

Микр. грибы, кампестерин 530,3±74,3 0,0±0,0** 529,4±89,4

Микр. грибы, ситостерин 1097,5±111,3 0,0±0,0** 1162,3±221,3

Butyrivibrio/Cl. Fimetarum 47,3±19,7 0,0±0,0* 26,9±12,2

Примечание: * - p < 0,05 **- p < 0,01.

Дефицит кишечной микробиоты при ХГ и АИТ (клеток/мл x 105)

Таблица 2

Микроорганизмы Группы обследованных

Здоровые(n = 20) Хронический гастрит (n = 20) Хронический гастрит и заболевания щитовидной железы (n = 20)

Streptococcus spp. 1195,3±272,2 3969±570** 881,3±120,6

Peptostreptococcus anaerobius 72,0±38,1 492,0±64,9** 19,4±19,4

Moraxella/Acinetobacter 1,2±1,2 19,3±3,8* 3,2±2,4

Актиномицеты 263,4±61,0 639,3±66,8** 151,1±19,3

Fusobacterium/Haemophylus 0,3±0,3 22,3±1,1* 5,8±5,4

Alcaligenes 29,0±5,3 73,0±8,2* 31,8±7,5

Rhodococcus 205,6±28,1 491,2±44,3** 208,8±28,8

Prevotella 54,7±20,1 171,2±10,9** 46,9±8,6

Staphylococcus 172,9±17,8 295,4±18,0* 191,0±36,2

Helicobacter pylori, h18 19,7±10,5 338,5±16,7** 15,8±4,1

Propionibacterium/Cl. subt. 706,2±73,0 1915±252** 964,1±176,2

Mycobacterium tuberculosis 0,0±0,0 200,7±47,3** 0,0±0,0

Actinomycetes 10Me14 1,0±1,0 2398±198** 55,4±53,0

Clostridium coccoides 94,0±13,9 215,3±14,4** 80,7±9,1

Actinomyces viscosus 1137,8±134,3 1371,6±276,4* 873,6±132,2

Nocardia asteroides 1426,9±174,5* 813,2±140,5 810,8±154,5

Clostridium perfringens 17,11±1,95 94,4±7,2* 14,66±3,15

Примечание: * - p < 0,05 **- p <0,01.

Общие изменения микроэкологическо-го статуса организма у пациентов с ХГ и АИТ при сравнении с группой пациентов с ХГ без сопутствующих заболеваний ЩЖ были связаны с избыточным ростом эубактерий (E. lentum), клостридий (Cl. difficile, Cl. perfringens, Cl. Fimetarum), бактероидов, энтерококков, герпеса, микробных грибов (неспецифические грибы, продуцирующие кампестерин и ситостерин) при дефиците оральных стрептококков, клостридий (Cl. Coccoides), актино-мицет, фузо-бактерий, Alcaligenes, Rhodococcus, Prevotella, Staphylococcus, пропионобактерий, Helicobacter pylori и Mycobacterium tuberculosis (p<0,05) (табл. 1).

Необходимо отметить, что у пациентов с ХГ и АИТ и у здоровых детей не отмечается достоверных различий в концентрации клостридий (Cl. difficile, Cl. perfringens, Cl. Fimetarum), бактероидов, энтерококков, герпеса и микробных грибов (p<0,05).

В то же время концентрация оральных стрептококков, клостридий (Cl. Coccoides), актино-мицет, фузобактерий, Alcaligenes, Rhodococcus, Prevotella, Staphylococcus, пропионобактерий,

Helicobacter pylori и Mycobacterium tuberculosis была достоверно снижена у пациентов с ХГ и АИТ и соответствовала группе здоровых пациентов (p<0,05).

Единственный возбудитель, который достоверно чаще встречался в группе пациентов с ХГ и АИТ, по сравнению как с группой пациентов с ХГ, так и с группой здоровых детей -Eubacterium lentum (p<0,05).

Предыдущие исследования кишечника у больных АИТ, приводимые в литературе, проводились с использованием микробного исследования кала на дисбактериоз [9] и выявления условно-патогенной флоры на специальных питательных средах [7]. Eubacterium lentum при таких исследованиях обнаружить невозможно, так как этот микроб относится к строгим анаэробам. Таким образом, нами впервые получены сведения о роли Eubacterium lentum в генезе аутоиммунных заболеваний ЩЖ, что обусловлено новыми возможностями использованного метода.

Eubacterium - родственные клостридиям микроорганизмы, являющиеся одними из основных обитателей кишечника. Это условные патогены с развитой системой видов и штаммов

с универсальными свойствами. Их основные функции в организме человека - образование водорода, высвобождение гистамина, биотрансформация желчных кислот, индуцирование продукции провоспалительных цитокинов и TNF-a, а также противовоспалительного цито-кина ^-10 и др. [12]. Штамм Eubacterium ЇепШт ассоциирован с ректальным раком. Известно, что эубактерии участвуют в качестве основных агентов во многих воспалительных процессах и синдромах: гингивит, периодонтит, синдром раздраженного кишечника, муковисцидоз, себорея, угревая болезнь, атопический дерматит, пневмония, септический артрит, эндокардит, простатит, эндометрит, вагинит, а также болезней с аутоиммунным механизмом - глютеновая энтеропатия, болезнь Крона.

Общая микробная нагрузка была достоверно выше в группе ХГ без сопутствующих заболеваний ЩЖ по сравнению с группой ХГ и АИТ. Между группами здоровых детей и группой ХГ и АИТ по этому параметру достоверных различий не отмечено (р<0,05).

Выявлена корреляционная взаимосвязь между концентрацией ЕыЬасЬепыт ЇепШт и уровнем гормонов щитовидной железы: Т4 г = -0,683, р<0,05, ТТГ г = 0,734, р<0,05 и объемом щитовидной железы по результатам УЗИ г = -0,658, р<0,05.

Отмечена корреляционная взаимосвязь между концентрацией ЕиЬа^егіит ЇепШт и степенью фиброза антрального отдела желудка г = -0,52, р<0,05 при гистологическом исследовании биоптатов.

Выводы

1. Показана нозоспецифичность кишечной микрофлоры при хроническом гастрите и влияние на нее коморбидной патологии - аутоиммунного тиреоидита.

2. ЕиЬаШгіит ЇепШт следует рассматривать как возможный триггерный агент, запускающий аутоиммунные процессы у больных с хроническим гастритом и сопутствующим АИТ.

3. Роль ЕиЬаШгіит ЇепШт в развитии фиброза в слизистой оболочке желудка требует дальнейшего изучения.

Литература

1. Касаткина, Э.П. Аутоиммунный тиреоидит у детей и подростков: диагностика и терапия на ранних стадиях болезни: материалы 2-го тирео-

идологического конгресса. / Э.П. Касаткина [и др.] // Тиронет. - 2002. - № 5. - С. 24.

2. Мельникова, И.Ю. Течение и исходы хронических заболеваний гастродуоденальной зоны у детей и подростков : автореф. дисс. ... д-ра мед. наук / И.Ю. Мельникова.- СПб., 2005. - 43 с.

3. Мирсалимов, Ф.М. Изменения в иммунном статусе у лиц с различными заболеваниями щитовидной железы / Ф.М. Мирсалимов, Ф.Х. Саидова, М.Н. Багирова // Аллергология и иммунология. - 2003.- Т. 4, № 6. - С. 127.

4. Браверман, Л.И. Болезни щитовидной железы. / Л.И. Браверман - М., Медицина, 2000. - 417 с.

5. Volzke, H. Occupational Exposure to Ionising Radiation is Associated with Autoimmune Thyroid Disease. / H. Volzke [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2005. - V. 90, №8. - P. 4587-4592.

6. Hansen, P.S. Yersinia enterocolitica infection does not confer an increased risk of thyroid antibodies: evidence from a Danish twin study / P.S. Hansen [et al.] // Clin. Exp. Immunol. -2006. - V. 146, №1. - P. 32-38.

7. Fenollar, F. Analysis of525 samples to determine the usefulness of PCR amplification and sequencing of the 16S rRNA gene for diagnosis of bone and joint infections / F. Fenollar [et al.] // J. Clin. Microbiol., - 2006. - V. 44, № 3. - P. 1018-1028.

8. Осипов, Г.А. Хромато-масс-спектрометри-ческое исследование микроорганизмов и их сообществ : автореф. дисс. . д-ра биол. наук / Г.А. Осипов - М., 1995. - 62 с.

9. Osipov, G.A., Verkhovtseva N.V. Study of human microecology by mass spectrometry of microbial markers. / G.A. Osipov [et al.] // Benef. Microbes. -2011. -V.2, №1, - P. 63-78.

10. Полеско, И.В. Состав кожного сала, микроэкология кожи и кишечника у больных себорейным дерматитом и акне (исследование методом газовой хроматографии масс-спектрометрии) / И.В. Полеско [и др.] // Рос. журн. кож. и вен. бол. - 2007. - № 2. - С.43-50.

11. Osipov, G.A. Studying species composition of microbial communities with the use of gas chromatography-mass spectrometry. Microbial community of kaolin./ G.A. Osipov [et al.] // FEMS Microbiol. Rev. - 1997. - V. 20, - P. 437-446.

12. Kageyama, А. Phylogenetic evidence for the transfer of Eubacterium lentum to the genus Eggerthella as Eggerthella lenta / A. Kageyama [et al.] // International Journal of Systematic Bacteriology. - 1999. - V. 49, №1. - P. 1725-1732.

Е.А. Земскова, тел.: 8-921-316-95-81. e-mail: e-mail: [email protected]