Проф. В.И. Никитенко, В.А. Копылов, М.В. Никитенко Оренбургская государственная медицинская академия. Журнал "Гастроэнтерология Санкт-Петербурга", №2-3, 2004г.

В последние годы пересматриваются традиционные представления о сущности заболеваний внутренних органов. Основания для такого пересмотра - новые сведения о роли микрофлоры в жизнедеятельности многоклеточных организмов, об их взаимодействии. Например, изучение свойств Helcobacter pylori заставило по-иному взглянуть на этиологию и патогенез гастрита, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Появилась хламидийная теория атеросклероза. Суть происходящих изменений в научных воззрениях, как мы полагаем, состоит в следующем. Существовавшие со времен Листера представления о том, что микрофлора является чем-то отдельным, чуждым многоклеточному организму, о том, что "микробы - враги человека", постепенно уходят. Все больше ученых и клиницистов начинают придерживаться мнения, что микроорганизмы, живущие в желудочно-кишечном тракте, мочеполовых путях, дыхательных путях, коже, даже во внутренней среде, составляют сообщество, микробиоценоз.

Доминирующий многоклеточный организм и микробиоценоз находятся в кооперативных, взаимовыгодных отношениях и представляют собой сложную и тонкую систему. Соответственно, изменение любой составляющей этой системы ведет к сдвигам в остальных звеньях и, в том числе, к нарушению функционирования многоклеточного организма. Самый распространенный и банальный пример такого процесса - дисбактериоз любой локализации, особенно дисбактериоз кишечника.

Несмотря на то, что существование системы "микробиоценоз - многоклеточный организм" очевидно, конкретные механизмы её функционирования, взаимодействия частей во многом неясны. Существуют теории для объяснения этих механизмов. Согласно некоторым положениям "трофологии" [3, 4], из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма идет поток различных веществ. Кроме нутриентов (аминокислот, жирных кислот, моносахаридов, витаминов и т.д.) это огромное количество регуляторных веществ - нейропептидов, медиаторов и др. Масса эндокринных клеток органов пищеварения больше массы всех вместе взятых эндокринных органов! Закономерно, что состояние микрофлоры кишечника оказывает большое влияние на выработку веществ, поступающих внутрь организма. Однако, это один из механизмов взаимодействия микробиоценоза и многоклеточного организма. Мы заинтересовались другой, несколько неожиданной стороной этих отношений - проникновением и существованием живых бактерий непосредственно во внутренней среде организма.

В течение нескольких лет мы проводили ряд исследований, основные моменты которых постараемся кратко изложить в хронологическом порядке. Первые факты были получены при работе с травматологическими больными. Под наблюдением находилось 152 пациента. Нами изучался, наряду с клиническими параметрами, состав микрофлоры ран. Оказалось, что раны, заживающие первичным натяжением (то есть гладко, без нагноения), не являются стерильными. В конце выполнения оперативного вмешательства микроорганизмы высевались у 22,6-27,6% больных. В основном это были стафилококки. Но через 1-7 суток после операции бактерии в ранах под асептическими и антисептическими повязками были обнаружены у 88,8-91,8% пациентов. Следует отметить факт, что наиболее часто в этот период высевались бактерии рода Bacillus.

Первая мысль была о том, что данные бактерии-сапрофиты подготавливают почву для развития патогенных штаммов стафилококка, протея и т. п. Однако даже при внутривенном введении белым мышам по 170 млрд. бактерий сенной палочки животные не только не умирали, но даже и не заболевали. Кстати, сапрофитами считаются те бактерии, LD50 которых для мышей составляет 2 млрд. живых клеток и выше. Результаты показали, что у данных штаммов практически отсутствуют острая и хроническая токсичности, тератогенное и аллергизирующее действия.

Для того, чтобы разрешить сомнения относительно возможной патогенности B.subtilis, мы выполнили ряд экспериментов. Пять выделенных нами из ран штаммов B.subtilis вводились внутрибрюшинно в дозе 10 млрд. клеток в 1 см3 физиологического раствора 20 белым мышам. Все животные остались живы, их поведение не изменилось. Через 1, 3, 7, 14 суток они выводились из опыта при помощи фторотана. На вскрытии не было найдено каких-либо воспалительных изменений в брюшной полости, в других органах. В то же время живые бактерии были выделены из селезенки, печени, лимфатических узлов.

Тогда и подумали о возможном существовании неизвестной функции бактерий в ране, заживающей без осложнений. Мы заинтересовались антибактериальными свойствами выявленных микроорганизмов. В лаборатории культур-продуцентов антибиотиков (заведующая - доктор мед. наук Л.П.Иваницкая) было обнаружено выделение антибактериальных веществ во внешнюю среду у всех представленных нами десяти штаммов. Так, например, штамм Bacillus subtilis 534 продуцирует антибиотик белковой природы, который подавлял рост 47 из 50 исследованных штаммов стафилококка, 11 из 12 штаммов стрептококка, 9 из 9 штаммов протея, 12 из 20 штаммов псевдомонад, 14 из 15 штаммов шигелл, 8 из 10 штаммов клебсиелл, 4 из 5 штаммов Helicobacter pylori, 4 из 4 штаммов дрожжей рода Candida. Кроме того, этот штамм выделяет протеолитические ферменты, иммуномодулятор, обладающий умеренным противоаллергическим действием, ряд незаменимых аминокислот.

Закономерно возник вопрос - откуда в "чистой" ране бактерии? С целью обнаружения механизма появления бактерий мы выполнили посевы воздуха, проб крови, мочи, кала. Изучались морфологические, тинкториальные, биохимические свойства микроорганизмов Bacillus. Оказалось, что бактерии попадают в рану не из внешней среды, а из желудочно-кишечного тракта с током крови, лимфы. Мы решили проверить эти результаты и выполнили ряд экспериментов.

Два штамма бактерий Bacillus subtilis 534 и Bacillus subtilis 538 в течение 48 часов выращивались на среде с H3 лейцином. Для исследований было взято 8 кроликов весом 2-2,5 кг. Под ингаляционным наркозом в асептических условиях четырем кроликам нанесены кожные раны по 4 см длиной. Раны затем ушиты и герметично заклеены клеем БФ-6. Выращенные бактерии, "меченые" радиоактивным H3 лейцином, вводились внутригастрально всем 8 кроликам в дозе 1 млрд. клеток в 10 см3 физиологического раствора. Время введения - момент начала опыта и через 24 часа. Из вены уха забиралась кровь. Через 48 часов кролики выведены из опыта с помощью ингаляционного наркоза. Для гистоавторадиографического исследования были взяты ткани области раны, кожи (у кроликов без ран), печени, селезенки, лимфатических узлов, мозга, легких, желудка, тонкой и толстой кишок. Обработка материалов проведена по Л.Н.Жинкину [1].

При изучении гистологических срезов у всех четырех здоровых животных были найдены радиометки бактерий в большом количестве в лимфоидных фолликулах тонкой кишки (рисунок 1), брыжеечных лимфатических узлах, селезенке (рисунок 2), печени. В то же время у кроликов с повреждениями отмечено большое скопление меченых бактерий в соединительной ткани области ран (рисунок 3). В мазках крови были обнаружены единичные радиометки (рисунок 4).

Рис.1. Лимфоидный фолликул тонкой кишки кролика. Гисторадиография.Увеличение 1:1000. А- радиометки бактерий штамма Baciilus subtilis 534

Рис.2. Лимфоидный фолликул селезёнки кролика. Гисторадиография.Увеличение 1:1000. А- радиометки бактерий штамма Baciilus subtilis 534

Рис.3. Соединительная ткань области раны у кролика. Гисторадиография.Увеличение 1:1000. А- радиометки бактерий штамма Baciilus subtilis 534

Рис.4. Мазок крови из вены кролика. Гисторадиография.Увеличение 1:1000. А- радиометки бактерий штамма Baciilus subtilis 534

В лимфоидных фолликулах кишечника и селезенки количество бактерий было значительно меньше, чем у здоровых животных. Мы предположили, что бактерии переместились из лимфоидных органов в область повреждения.

Аналогичные опыты с применением обезболивания проводились на 554 крысах, мышах и других животных. Были использованы модели ран мягких тканей, закрытых и открытых переломов длинных трубчатых костей, острого перитонита, холецистита. Необходимо было выяснить, является ли такое явление специфическим свойством B.subtilis, или оно присуще большинству микроорганизмов. Мы провели эксперименты с использованием меченых H3 лейцином штаммов стафилококков, стрептококков, сенной палочки (для контроля). После введения бактерий per os животные выводились из опыта при помощи ингаляционного наркоза через 3 минуты, 10 минут, 1 час, 6 часов, 24 часа. Для исследования брались ткани стенок желудка, тонкого и толстого кишечника, брыжеечных лимфатических узлов, печени, селезенки, почек, мазки крови. Уже через пять - десять минут после введения микроорганизмов радиометки последних у здоровых животных были обнаружены в стенке желудка, прилежащих лимфоузлах, селезенке и, меньше, печени. Бактерии накапливались в соединительной ткани и области сосудов очага повреждения. В то же время их становилось значительно меньше в селезенке и лимфоидной ткани. Мы пришли к предположению, что условно-патогенная микрофлора кишечника может служить источником инфицирования ран и других очагов повреждений.

Как же ведут себя сапрофиты? Мы исследовали поведение в макроорганизме бактерий, содержащиеся в некоторых лекарственных препаратах - пробиотиках. Последние, как известно, широко используются для лечения дисбактериозов у детей и взрослых. Это B.bifidum №1 (препарат "Бификол"), E.coli M17 (препарат "Колибактерин"), Lb.plantarium 8-PA-3 (препарат "Лактобактерин"). Были проведены эксперименты на животных с использованием моделей резаных ран. При пероральном введении препаратов штаммы содержащихся в них бактерий-сапрофитов высевались из крови здоровых животных и из ран в 75%. Затем мы назначали эти же препараты 13 больным с нагноительными процессами в области мягких тканей конечностей. У всех пациентов штаммы были выделены из крови на 1 - 2 сутки, у 62% больных бактерии обнаружили в отделяемом ран. Необходимо отметить, что создатели препаратов -пробиотиков в то время даже не подозревали о таком механизме их действия.

Интересен был тот факт, что бактерии сенной палочки и другие пробиотики, введенные в желудок, оказывали выраженный лечебный эффект. Ускорялись процессы очищения очагов повреждения от некротизированных тканей, регенерации и эпителизации. При экспериментальных стафилококковых и стрептококковых инфекциях лечение основанным на штамме сенной палочки № 534 препаратом позволило уменьшить процент гибели животных в 3,3-6 раз.

В настоящее время создан и разрешен для применения в клинике новый пробиотик - споробактерин жидкий. О результатах его государственных испытаний, использования для лечения дисбактериозов, дизентерии, энтеритов и колитов различной этиологии, профилактики и лечения инфекций в хирургической и гинекологической практике мы планируем сообщить в следующей статье.

Гистологические и микробиологические исследования на животных и у людей показали, что бактерии попадают в кровь через участки физиологической десквамации эпителия и межклеточные щели здоровой слизистой желудка и верхних отделов кишечника. Проникновения бактерий из толстого кишечника в кровь и лимфу при этом не отмечено. Бактеремия возникает на 2 - 10 минутах после попадания микроорганизмов в желудок. Количество последних в крови незначительно, что затрудняет их обнаружение. По-видимому, данный механизм регулируется макроорганизмом. При возрастании дозировок введенных бактерий, их количество в процентном отношении в крови и тканях уменьшается. В тканях тимуса, гипофиза, надпочечников, лимфоидной системы изменений, характерных для стресса не отмечено.

В зарубежной литературе, начиная с 80-ых годов ХХ века, стали появляться сведения о феномене проникновения бактерий через неповрежденную стенку желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма, причем при наличии микроорганизмов в ЖКТ в относительно небольшом количестве, исключающем развитие инфекции. Этот феномен назвали "бактериальной транслокацией". Впервые детально его описал американский ученый R.D.Berg в 1985 году [5]. Данное явление было обнаружено при травмах, ожогах, связанных с хирургическим вмешательством стрессах [6, 7, 8]. Подавляющее большинство зарубежных авторов, описывающих транслокацию, считали и считают её патологическим явлением, которое усиливается при различного рода повреждениях из-за ослабления защитных сил организма. Однако, основываясь на наших экспериментах и наблюдениях, мы считаем бактериальную транслокацию физиологическим явлением, и более того, естественным защитным механизмом.

Есть ли здесь противоречия? По-видимому, нет. Транслокация бактерий из желудка и тонкой кишки широко встречается в природе. Подобные механизмы существуют не только у животных, но и у насекомых. Нечто подобное есть даже у растений. Таким путем осуществляется бытовая иммунизация, при этом антигены бактерий непосредственно контактируют с иммунокомпетентными клетками лимфоидной системы. Макроорганизм использует бактерии для санации очага альтерации. Только в том случае, когда этот механизм выходит из под контроля, возникает неуправляемый патологический процесс, например, нагноение. В норме транслокации бактерий из толстой кишки практически нет. При стрессе, иммунодефиците и др. наряду с другими системами и тканями поражается и желудочно-кишечный тракт. Микроорганизмы, которые вегетируют только в толстом кишечнике, появляются в тонком. Развиваются дисбактериоз и патологическая транслокация. Становится понятным и механизм развития неклостридиальной анаэробной инфекции, которая часто возникает на фоне длительного применения антибиотиков или других причин, приводящих к дисбактериозу.

Таким образом, длительные исследования, проводимые нами с середины семидесятых годов, данные литературы заставили придти к твердому убеждению, что транслокация бактерий из желудочно-кишечноко тракта во внутреннюю среду организма человека и животных является естественным защитным механизмом. Существование этого механизма ещё раз доказывает наличие сложных, до конца не изученных взаимоотношений между микробным биоценозом и организмом-хозяином. Мы считаем, что дальнейшие исследования механизмов функционирования системы "миробиоценоз - многоклеточный организм" дадут ключ к решению проблем понимания сути многих заболеваний. А понимание сущности болезни, как известно, необходимо для успешного лечения.

Список литературы

• Жинкин Л.Н. Применение радиоактивных изотопов в гистологии. В кн.: Радиоактивные индикаторы в гистологии. Л., изд. ИЭМ АМН СССР, 1959, 5-33.
• Никитенко В.И, Бухарин О.В., Никитенко И.К. Явление естественного защитного бактериального механизма при повреждениях. Заявка на открытие № ОТ 11353, ВНИИГПЭ, 1986.
• Ткаченко Е.И. Основы современной терапии язвенной болезни. Терра Медика Нова, 1999, №2.
• Уголев А.М. Трофология - новая междисциплинарная наука // Природа. - 1987. - № 2. - С. 3-14.
• Berg R.D. Bacterial translocation from the intestines. Jikken Dobutsu, 1985, Jan, 34(1), 1-16.
• Cruz N. et al. Bacterial translocation across enterocytes: results of a study of bacterial-enterocyte interactions utilizing Caco-2 cells. Shock, 1994, Jan., 1(1). 67-72.
• de Souza L. et al. Bacterial translocation in acute pancreatitis. Experimental study in rats. Rev. Hosp. Clin. Fac. Med. San Paulo, 1996, Jul.-Aug., 51(4), 116-120.
• Foitzik T. et al. Does glutamine reduce bacterial translocation?.A study in two animal models with impaired gut barrier. Int. J. Colorectal Dis. 1999, Aug.,14(3),143-149.