Раздел: Возможности микробиологического исследования в диагностике синдрома эндогенной интоксикации (Ю.Н. Маслов)

IV. ВОЗМОЖНОСТИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ СИНДРОМА ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

1. КИШЕЧНЫЙ МИКРОБИОЦЕНОЗ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ВКЛАД В РАЗВИТИЕ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

Одним из важнейших факторов развития синдрома эндогенной интоксикации является микрофлора, населяющая организм человека. Важно подчеркнуть, что эндогенная микробная интоксикация есть явление постоянное, поскольку в результате гибели различных микроорганизмов (в полости рта, в желудочно-кишечном тракте, в верхних дыхательных путях, на поверхности кожи и т.д.) происходит выделение их структурных компонентов, резорбция которых и является микробной составляющей в развитии эндогенной интоксикации. На интенсивность данного процесса влияют как состояние микробиоценозов (плотность микробных популяций, скорость их размножения), так и уровень естественной резистентности организма хозяина, а также дополнительные факторы, влияющие на микробные сообщества (прежде всего, антимикробная и иммуномодулирующая терапия).
Микробный биоценоз толстой кишки – наиболее крупный среди микробных сообществ организма человека как в количественном отношении (суммарная концентрация микроорганизмов до 1012 клеток в 1 г содержимого), так и в плане видового многообразия (от 400 до 500 видов).
Особо следует отметить, что в кишечном микробном сообществе различают (Лобзин, 2003) полостную и мукозную (пристеночную) микрофлору. В количественном отношении полостная микрофлора превалирует над мукозной, концентрация которой не превышает 106 клеток. В составе мукозной микрофлоры превалирует грамположительная нормофлора: бифидобактерии, лактобактерии и пептококки.
Ведущее место в полостной микрофлоре занимает грамотрицательная бактериальная флора, структурные компоненты которой во многом определяют развитие синдрома эндогенной интоксикации (СЭИ). Если более детально попытаться представить структуру грамотрицательной микрофлоры толстого кишечника, то ее основную долю представляют облигатно анаэробные грамотрицательные палочки рода Bacteroides, чья концентрация достигает 1010-1012 КОЕ/г испражнений. Значительно меньшую концентрацию имеют факультативно анаэробные грамотрицательные бактерии семейства Enterobacteriaceae, в первую очередь, кишечная палочка (Escherichia coli) - 106-108 КОЕ/г испражнений. Не следует забывать, что среди нормальной микрофлоры кишечника присутствуют и другие грамотрицательные микроорганизмы, в частности, другие представители семейства энтеробактерий, относящиеся к родам Enterobacter, Klebsiella, Proteus и др., неферментирующие грамотрицательные бактерии, чаще всего, рода Pseudomonas, фузобактерии, вейлонеллы, а также мало изученные анаэробные бактерии рода Oxalobacter (прежде всего, Oxalobacter formigenes), с которыми многие исследователи связывают развитие некоторых вариантов мочекаменной болезни.
Липополисахарид (ЛПС) грамотрицательных бактерий является главным патогенетическим фактором при развитии грамотрицательной инфекции, а также при развитии СЭИ. ЛПС (эндотоксин, О-антиген) является обязательным структурным элементом всех грамотрицательных бактерий (Громов, 1985). Строение ЛПС грамотрицательных микроорганизмов, хотя и зависит от видовой принадлежности бактерии, но принципиально одинаково у всех грациликутных бактерий и достаточно сложно. Его молекула содержит липид А и гетерополисахаридную часть, в которой существуют вариабельные (родо- и видоспецифические) фрагменты, называемые О-специфическими цепями, и стабильные, константные участки (так называемая область ядра или кор), общие для большинства видов грамотрицательных бактерий. Как правило, это наиболее глубоко локализованные участки молекулы, такие, как кор и липид А. Липид А является, к тому же, и наиболее патогенным компонентом эндотоксина [O.Luderitz]. Эндотоксины были выделены практически из всех патогенных грамотрицательных бактерий.
Наиболее широкой гомологией в группе грамнегативных бактерий обладают глубокие слои ЛПС. В конце 20-го столетия в Пермском НПО «Биомед» были предприняты попытки создания универсальной диагностической системы для детекции гуморального ответа против грамнегативной инфекции (Увицкий, 1998).
ЛПС взаимодействует с системой комплемента, оказывает пирогенный эффект, стимулирует внутрисосудистое свертывание крови. В дозах, составляющих сотые дозы микрограмма, он вызывает смерть куриных эмбрионов, что позволило использовать этот эффект в качестве биотеста на эндотоксин. В организме животных ЛПС вызывает эндотоксическую реакцию, лихорадку, лейкоцитоз, токсический шок, а при высоких дозах – смерть.
В то же время ЛПС способен вызывать неспецифическое повышение резистентности организма, оказывает адъювантный эффект, стимулирует выработку интерферона, обладает противоопухолевой активностью, обнаруживает митогенную активность в отношении лимфоцитов. Имеются даже отдельные исследования, свидетельствующие о биологической активности бактериальных ЛПС в отношении организма растений.
Пирогенная активность и токсичность эндотоксинов связана именно с липополисахаридной его фракцией, а белковые фракции, не обладая ни той, ни другой активностью, придают комплексу антигенные свойства. Пирогенность выделенных ЛПС весьма велика: введение их в дозе 10-6 г вызывает заметное повышение температуры у лошади весом 700 кг. Пирогенность эндотоксинов не связана с непосредственным их влиянием на терморегуляторные центры головного мозга; они вызывают высвобождение эндогенных пирогенов (цитокинов) из полиморфноядерных лейкоцитов. Эндотоксины являются воспалительными агентами: увеличивают проницаемость капилляров и вызывают разрушение клеток. Из разрушенных клеток, в свою очередь, выделяются воспалительные агенты, которые также вносят свой вклад в развитие поражения организма.
Воспалительные и пирогенные эффекты эндотоксинов неспецифичны; в общей картине заболеваний они определяют лишь общие симптомы, которые могут сопровождать также тяжелые инфекции, вызванные и грамположительными бактериями, которые не содержат эндотоксинов.
Эндотоксины при введении их животным в небольших дозах вызывают временное повышение неспецифической устойчивости к инфекции. Механизм этого явления неизвестен, но считается, что оно может играть важную роль в природе, поскольку все млекопитающие (включая человека) постоянно подвергаются воздействию эндотоксинов кишечной грамотрицательной нормофлоры.
В то же время, при массивном поступлении в кровь эндотоксинов может развиваться бактериальный шок – одно из самых сложных и тяжелых патофизиологических нарушений (лечение затруднено, смертность составляет от 60 до 90%). Патофизиологическими составляющими этого состояния являются:
- высвобождение протеолитических ферментов;
- реакции с антителами;
- активация системы комплемента;
- исчерпывание прекалликреина;
- высвобождение гистамина, серотонина, брадикинина, катехоламинов и других сосудисто-активных веществ;
- выделение эндопирогенов (цитокинов) лейкоцитами;
- сужение артериол и венул;
- стаз капиллярной сети;
- внутрисосудистое свертывание крови;
- экстравазация;
- уменьшение объема циркулирующей крови;
- исчерпывание факторов свертываемости;
- гипоксия клеток, ацидоз, интоксикация, смерть, лизис.
Патофизиологические реакции характеризует каскадность, поскольку они развиваются взаимосвязано (одновременно или последовательно).
Общими клиническими проявлениями бактериального шока можно считать следующие симптомы:
- высокая температура;
- понижение артериального давления;
- тахикардия и тахипноэ;
- нарушение чувствительности;
- олигурия вплоть до анурии;
- периферический цианоз.
Описанные процессы и симптомы наблюдаются и при развитии СЭИ.
Синдром эндогенной интоксикации относится к числу наиболее распространенных и наблюдается при самых различных патологических состояниях. Поэтому вполне справедливым является представление о неспецифичности этого синдрома, поскольку его проявления, несмотря на различную этиологию, имеют общие патогенетические механизмы.
В самой общей форме этот синдром можно характеризовать как изменение метаболического, морфологического и функционального состояния различных органов, их систем и организма в целом. Проявления эндогенной интоксикации весьма многообразны. Это и нарушения функции сердечно-сосудистой системы - изменения сократительной деятельности сердца, процессов микроциркуляции; это и выраженные энцефалопатии и поражения периферической нервной системы; многообразные изменения функции эндокринного аппарата, токсические поражения печени, почек и т.д.
Схематически механизм развития СЭИ в общем виде (последовательно) можно представить следующим образом:
Первичный патологический очаг с поражением клеток
 
Образование и выделение первичных токсинов
 
Местные нарушения транскапиллярного обмена
 
Генерализация интоксикации
 
Дистанционное поражение клеток
 
Образование и выделение вторичных токсинов
 
Генерализация нарушений микроциркуляции
 
Токсическое поражение органов и систем 
Синдром эндогенной интоксикации

В роли пускового фактора СЭИ могут выступать различные заболевания и состояния, приводящие к повышению проницаемости кишечного барьера и, следовательно, к транслокации кишечной микрофлоры или ее токсических компонентов через слизистую кишечника.
Для снижения негативного влияния ЛПС грамотрицательной кишечной флоры в развитии СЭИ рекомендуются антимикробные препараты для селективной деконтаминации кишечника. Однако, упоминания об использовании в этих целях системных высокотоксичных препаратов (тобрамицина и амфотерицина) вызывают некоторое недоумение, поскольку в арсенале имеются невсасывающиеся противогрибковые антибиотики (пимафуцин, нистатин, леворин), а антибиотики группы аминогликозидов для селективной деконтаминации можно вводить per os, что позволяет избежать побочных токсических эффектов.
Бактериальные липополисахариды нашли применение в медицине, поскольку реакции на введение строго определенных (малых) доз этих веществ характеризуются как стимулирующие, благоприятно воздействующие на патологические процессы, зачастую резистентные к действию фармакологических препаратов. При этом может наблюдаться повышение уровней неспецифических факторов резистентности (лизоцима, комплемента), повышение титра антител, гранулоцитоз с лимфопенией и эозинопенией, активация фагоцитоза, снижение желудочной секреции и моторики, снижение холесекреции.
 
 
 2. МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ПРИ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ. УРОВНИ ДИАГНОСТИКИ
 
Для оценки микробной составляющей в развитии СЭИ могут быть задействованы микробиологические методики различного уровня сложности. Так, при первичной оценке можно использовать результаты традиционных микроскопических исследований клинического материала (осадка мочи, вагинального секрета, мазка с поверхности небных миндалин и т.д.). Это тесты первого уровня.
Для более детального анализа необходимо проведение тестов второго уровня – бактериологических исследований, дающих количественную характеристику микробных биоценозов организма человека (кишечного, вагинального, орального) и раскрывающих их структуру.
Наиболее же информативным показателем микробной интоксикации следует считать уровень эндотоксинемии. Это тест третьего уровня.
 
Рекомендуемая литература: 
1. Громов Б.В. Строение бактерий / Б.В. Громов //. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1985. - 192 с.
1. Долгушин И.И. Иммунология травмы / И.И.Долгушин, Л.Я.Эберт, Р.И. Лившиц // Свердловск: Изд-во УрГУ, 1989. - 188 с.
3.   Лобзин   Ю.В.   Дисбактериоз   кишечника   (клиника,   диагностика, лечение) / Ю.В. Лобзин, В.Г. Макарова, Е.Р. Корвякова и др.// СПб., 2003.-254 с.