Физическое развитие и его связь с метаболической активностью микробиоты кишечника у детей раннего возраста

Введение. Метаболическая активность микробиоты кишечника является важным показателем функционирования пищеварительного тракта, одной из главных функций которого является усвоение питательных веществ.

Цель исследования — анализ содержания короткоцепочечных жирных кислот в кале и оценить их связь с показателями физического развития у детей 3 года жизни.

Материалы и методы. Проведено проспективное когортное исследование у 89 детей 3 года жизни. В 1 группу наблюдения вошли дети I и II групп здоровья, во 2 группу — дети, перенесшие оперативное лечение на кишечнике в первые месяцы жизни, в 3 группу — дети с атопическим дерматитом. Оценка физического развития (ФР) проводилась в соответствии с рекомендациями ВОЗ (2017 г.), спектр короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) в кале определялся методом газожидкостной хроматографии.

Результаты.. Установлены особенности темпов ФР у здоровых детей, детей с перенесенной резекцией кишечника в анамнезе и детей с атопией во взаимосвязи с показателями метаболической активности микробиоты кишечника. Приведены перцентильное распределение значений КЖК в кале и их сравнительная оценка в группах наблюдения. Обсуждение. Содержание КЖК в кале имеет различия в зависимости от состояния здоровья детей 3 года жизни. Разный уровень КЖК обнаруживает тесную связь с показателями ФР.

Выводы. Выявлено снижение темпов роста (длина тела SD: от -1до -2) при низких значениях (<25‰) суммы кислот, при нарастании пропионата (˃25‰) в кале. Снижение питания (масса тела SD: от -1до -2) ассоциировалось с низкими значениями суммы изокислот и АИ (-) (<25‰); к 3 годам жизни риск пониженного питания снижался в 4 раза при высоких значениях (˃75‰) суммы кислот в кале (OR=4,33[1,09-17,71]). Разнонаправленность содержания КЖК в кале у детей раннего возраста и их влияние на показатели ФР подчеркивает многогранность функций кишечной микробиоты, оказывающей локальное и системное воздействие на организм человека.

1. Попова Е. Н., Гордеев И. Г. Современные представления о микробиоте человека. – М., 2019.

2. Гаус О. В., Беляков Д. Г. Современные взгляды на роль кишечной микробиоты в формировании патологии кишечника // РМЖ. – 2021; 4:10-16.

3. Минушкин О. Н., Ардатская М. Д. Диагностика состояния микрофлоры кишечника и дифференцированная коррекция ее нарушений // Метод. Пособие для врачей. – М. – 2005.

4. Ардатская М. Д., Минушкин О. Н., Иконников Н. С. Дисбактериоз кишечника: понятие, диагностические подходы и пути коррекции. Возможности и преимущества биохимического исследования кала : Пособие для врачей. – М. – 2004. – 35 с

5. Ардатская М. Д. Клиническое значение КЖК при патологии желудочно-кишечного тракта : автореф. дис. … докт. мед. наук. – М., 2003. – 45 с.

6. Butyrate and Propionate Protect against Diet-Induced Obesity and Regulate Gut Hormones via Free Fatty Acid Receptor 3-Independent Mechanisms / Lin H. V., Frassetto A., Kowalik E. J., et al. // Gut Microbes. – 2013;4(5):416–421.

7. Ардатская М. Д., Иконников Н. С., Минушкин О. Н. Способ разделения смеси жирных кислот фракции С2-С6 методом газожидкостной хроматографии. Патент РФ № 2220755 от 10.01.2004.

8. Захарова И. Н., Сугян Н. Г. Антибиотиассоциированные диареи у детей и их профилактика // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2009;54(5):44–52.

9. Сугян Н. Г. Клиническое значение короткоцепочечных жирных кислот при функциональных нарушениях желудочно-кишечного тракта у детей раннего возраста : автореф. дис. … канд. мед. наук. – М., 2010. – 26 с.

10. Метаболическая активность кишечной микрофлоры у детей на фоне применения синбиотика, содержащего Bifidobacterium BB-12, Lactobacillus acidophilus LA-5 и фруктоолигосахарид / Захарова И. Н., Ардатская М. Д., Свинцицкая В. И. и др. // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 2011;90(3):118–124.

11. Использование лечебных смесей для искусственного вскармливания с включением среднецепочечных триглицеридов в питании детей первых месяцев жизни с пострезекционным синдромом / Чубарова А. И., Степанова Н. В, Голоденко Н. В. и др. // Вопросы детской диетологии. – 2012. – Т. 10. – № 3. – С. 5–13.

12. Gut microbiota in neonates with congenital gastrointestinal surgical conditions: a prospective study / Rao S. C., Esvaran M., Patole S. K. et al. // Pediatr Res. 2020;88(6):878–886. doi: 10.1038/s41390-020-0824-7.

13. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns / Dominguez-Bello M. G., Costello E. K., Contreras M. et al. // Proc Natl Acad Sci U S A. – 2010;107(26):11971–11975. –doi: 10.1073/pnas.1002601107.

14. Perinatal factors affect the gut microbiota up to four years after birth / Fouhy F., Watkins C., Hill C. J. et al. // Nature Communications. – 2019;10(1):1517. – doi: 10.1038/s41467-019-09252-4.

15. Кишечная микробиота при атопическом дерматите у детей: нарушения и пути коррекции в составе комплексной терапии / Тихомиров А. А., Наринская Н. М., Бельмер С. В., Ардатская М. Д. // РМЖ. Медицинское обозрение. – 2019; 12:31–34.

16. Pyun B. Y. Natural history and risk factors of atopic dermatitis in children // Allergy Asthma Immunol Res. – 2015; 7(2): 101–5.

17. Wong G. W. Epidemiology: international point of view, from childhood to adults, food allergens. Chem // Immunol. Allergy. – 2015; 101: 30–7.

18. Flohr C., Mann J. New insights into the epidemiology of childhood atopic dermatitis. Allergy. – 2014; 69(1): 3–16.

19. Nutten S. Atopic dermatitis: global epidemiology and risk factors. Ann. Nutr. Metab. – 2015; 66 (1): 8–16

20. Garg N., Silverberg J. I. Epidemiology of childhood atopic dermatitis. Clin. Dermatol. – 2015; 33(3): 281–8.

21. Miles E. A., Calder P. C. Maternal diet and its influence on the development of allergic disease // Clin. Exp. Allergy. – 2015; 45(1): 63–74.

22. Смирнова, Г. И. Новое в патогенезе и лечении атопического дерматита у детей // Российский педиатрический журнал. – 2013. – № 6. – С. 53–7.

23. Смирнова, Г. И. Атопический дерматит и инфекции кожи у детей // Российский педиатрический журнал. – 2014. – № 2. – С. 49–56.

24. Grice E. A. The skin microbiome: potential for novel diagnostic and therapeutic approaches to cutaneous disease // Semin. Cutan. Med. Surg. – 2014; 33(2): 98–103.

25. Mechanisms of allergic disease — environmental and genetic determinants for the development of allergy / Campbell D. E., Boyle R. J., Thornton C. A., Prescott S. L. // Clin. Exp. Allergy. – 2015; 45(5): 844–58.

26. Chen Y. E., Tsao H. The skin microbiome: current perspectives and future challenges // J. Am. Acad. Dermatol. – 2013; 69(1): 143–55.

27. Смирнова, Г. И. Управление течением болезни: атопический дерматит у детей // Российский педиатрический журнал. – 2014. – № 17 (6). – С. 45–53.

28. The role of intestinal microbiota and the immune system / Purchiaroni F., Tortora A., Gabrielli M. et al. // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. – 2013; 17: 323–33.

29. Li M., Wang M., Donovan S. M. Early development of the gut microbiome and immune-mediated childhood disorders. Semin. Reprod. Med. 2014; 32(1): 74–86.

30. Петеркова В. А., Нагаева Е. В., Ширяева Т. Ю. Оценка физического развития детей и подростков : Методические рекомендации. – М., 2017.

31. Вахлова И. В., Федотова Г. В., Боронина Л. Г. «Характеристика метаболической активности микробиоты кишечника у детей раннего возраста» // Вестник уральского государственного медицинского университета. – 2019, Вып. 3-4. – С. 32-36.

32. Ардатская М. Д., Минушкин О. Н. Дисбактериоз кишечника: эволюция взглядов. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Consilium medicum. Гастроэнтерология. – 2006; 2:4–18.

33. Патент на изобретение РФ № 2145511 от 09.04.1999 «Способ разделения смеси жирных кислот фракции С2–С7 методом газожидкостной хроматографии» / Иконников Н. С., Ардатская М. Д., Бабин В. Н. и др.

34. Захарова И. Н., Ардатская М. Д., Сугян Н. Г. Влияние мультиштаммового пробиотика на метаболическую активность кишечной микрофлоры у детей грудного возраста с функциональными нарушениями желудочно-кишечного тракта: результаты плацебоконтролируемого исследования // Вопросы современной педиатрии. – 2016; – № 15 (1). – С. 68–73. – doi: 10.15690/vsp.v15i1.1501.

35. Бельмер С. В., Хавкин А. И. Кишечная микробиота у детей: норма, нарушения, коррекция. – М. : ИД «Медпрактика-М», 2019. – С.44-45.

36. Structural variation in the gut microbiome associates with host health / Zeevi D., Korem T., Segal E. et al. // Nature. 201938.

37. Алѐшкин В. А., Селькова Е. П., Затевалов А. М. Определение дисбиотических изменений желудочно-кишечного тракта по маркѐрам содержимого кишечника. Федеральные клинические рекомендации. – М., 2015. – 36 с.

38. Короткоцепочечные жирные кислоты кишечника у пациентов с бронхиальной астмой / Зольникова О. Ю., Поцхверашвили Н. Д., Кокина Н. И. и др. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2019. – Т. 29, № 2. – С. 53–59. – https://doi.org/10.22416/1382-4376-2019-29-2-53-59.

39. Ардатская М. Д. Роль пищевых волокон в коррекции нарушений микробиоты и поддержании иммунитета // РМЖ. – 2020. – № 12. – С. 24-29.