ЛЕТКІ ЖИРНІ КИСЛОТИ ЯК МЕТАБОЛІЧНІ МАРКЕРИ ПОРУШЕННЯ МІКРОБІОЦЕНОЗУ КИШЕЧНИКУ ПРИ РОТАВІРУСНІЙ ІНФЕКЦІЇ У ДІТЕЙ

I. I. Nezhoda; O. M. Naumenko; O. V. Nikulchenko

doi:10.11603/1681-2727.2019.3.10632

Автор(и)

I. I. Nezhoda Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова https://orcid.org/0000-0002-7925-3398
O. M. Naumenko Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова https://orcid.org/0000-0002-9771-4071
O. V. Nikulchenko Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова https://orcid.org/0000-0003-3477-0495

DOI:

https://doi.org/10.11603/1681-2727.2019.3.10632

Ключові слова:

ротавірусна інфекція, діти, мікробіоценоз кишечнику, леткі жирні кислоти

Анотація

Мета дослідження – вивчити стан метаболічної активності кишкової мікрофлори у дітей, хворих на ротавірусну інфекцію (РВІ), шляхом оцінки рівня та спектру летких жирних кислот (ЛЖК) у динаміці хвороби залежно від ступеня тяжкості та віку.

Пацієнти і методи. Під спостереженням перебувало 64 дитини раннього віку, середній вік яких становив (18,5±1,2) міс., основну групу склали хворі на ротавірусну інфекцію (n=31), контрольну (n=33) – здорові діти, порівнювані за віком та статтю. Для визначення метаболічної активності мікрофлори та оцінки метаболічно-енергетичних процесів у просвіті кишечнику були вивчені основні активні метаболіти – леткі жирні кислоти: масляна, пропіонова та валеріанова кислоти за допомогою газово-рідинної хроматографії випорожнень, на початку захворювання (1-2-а доба хвороби) та в динаміці – на 5-6-й день лікування.

Газово-рідинна хроматографія випорожнень виконувалась на основі розрахунку внутрішнього стандарту, що передбачає додавання до певної маси досліджуваного зразка речовини з відомою масою і площею піка.

Результати. У дітей основної групи був знижений як загальний рівень ЛЖК, так і вміст окремих жирних кислот, тобто мало місце виснаження сумарного пулу мікробних метаболітів. У здорових дітей загальний рівень ЛЖК становив (0,803±0,340) мг/мл, а у дітей з РВІ – 0,048±0,008 мг/мл (Р<0,05). Абсолютні концентрації масляної кислоти у копрофільтратах хворих дітей були значно знижені – (0,017±0,005) проти (0,69±0,33) мг/мл у здорових дітей (Р<0,05); концентрація пропіонової кислоти становила (0,0267±0,006) мг/мл, а в дітей контрольної групи –(0,640±0,020) мг/мл (Р<0,001). Ці зміни свідчать про зміну метаболізму на рівні слизової оболонки кишечнику у вигляді порушення мікроциркуляції та трофічних процесів. У процесі лікування (на 5-6-у добу) концентрація ЛЖК достовірно зросла і становила (0,082±0,0064) мг/мл, (Р<0,05), що є гарною прогностичною ознакою відновлення нормальних метаболічних процесів у кишечнику. Найнижчий рівень метаболітів був зафіксований при середньому ступеню тяжкості РВІ і становив (0,038±0,008) мг/мл, причому він був нижчим порівняно зі здоровими дітьми (Р<0,05). Загальний рівень ЛЖК у дітей першого року життя становив (0,045±0,0078) і був нижчим, ніж у дітей старше 1 року, в яких досягав (0,058±0,025) мг/мл, причому у всіх дітей загальний рівень ЛЖК був нижчий, ніж у здорових – (0,803±0,340) мг/мл (Р<0,05).

Висновки. При РВІ у хворих значно пригнічується активність кишкової мікрофлори, що характеризується вірогідним зниженням як сумарної концентрації ЛЖК – (0,048±0,008) мг/мл порівняно зі здоровими дітьми – (0,803±0,34) мг/мл при Р<0,01, так і концентрацій окремих кислот: масляної – (0,017±0,005) мг/мл, пропіонової – (0,0267±0,006) мг/мл та валеріанової – (0,041±0,007) мг/мл порівняно зі здоровими дітьми (Р<0,01), що свідчить про порушення метаболічних процесів на рівні колоноцитів.

Біографії авторів

I. I. Nezhoda, Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова

д. мед. н., професор, завідувач кафедри дитячих інфекційних хвороб Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова

O. M. Naumenko, Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова

кандидат медичних наук, асистент кафедри дитячих інфекційних хвороб Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова

O. V. Nikulchenko , Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова

асистент кафедри дитячих інфекційних хвороб Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова

Посилання

Kramarev, S.A. (2013). Ostrye kishechnye infektsii u detey: klinika, diagnostika, lecheniye [Acute intestinal infections in children: clinic, diagnosis, treatment]. Zdorovia Ukrainy – Health of Ukraine, 2, 25-26 [in Russian].

Dennehy, P.H. (2013). Treatment and prevention of rotavirus Infection in children. Curr. Infect. Dis. Rep, 15 (3), 242–250.

Zabihailo, Yu.Yu. (2015). Osoblyvosti rotavirusnoi infektsii, shcho perebihaie z dysakharydnoiu nedostatnisiu u ditei [Features of rotavirus infection with disaccharidase deficiency in children]. Candidate’s Extended abstract. Zaporizhzhia [in Ukrainian].

Kohan, N.V. (2009). Rotavirusnaya infektsiya u detey: znacheniye izmeneniy markerov metabolicheskoy aktivnosti anaerobnoy mikroflory kishechnika [Rotavirus infection in children: the significance of changes in the markers of metabolic activity of anaerobic intestinal microflora]. Candidate’s Extended abstract. Krasnoyarsk [in Russian].

Mazankova, L.N., Yakovleva, G.Yu., &Ardatskaya, M.D. (2011). Rotavirusnaya infektsiya u detey rannego vozrasta: obosnovaniye probioticheskoy terapii [Rotavirus infection in young children: rationale for probiotic therapy]. Detskiye infektsii – Children’s Diseases, 2, 52-56 [in Russian].

Ursova, N.I. (2006). Dysbakteriozy kishechnika u detey: ruk. dlya prakt. vrachey [Intestinal dysbiosis in children]. Moscow [in Russian].

Ukraintsev, S.E. (2008). Dinamika spektra korotkotsepochnykh zhyrnykh kislot v kale u detey s virusnymi diareyami na fone primeneniya smesi s probiotikami [The dynamics of the spectrum of short-chain fatty acids in feces in children with viral diarrhea with the use of a mixture with probiotics]. Pediatriya: Zhurnal im. G.N. Speranskogo – Pediatrics: Journal by G.N. Speranskogo, 6 (87), 83-86 [in Russian].

Meskyna, E.R. (2011). Osobennosti mikrobioty u detey s otyagoshchennym premorbiidnym sostoyaniyem pri virusnykh diareyak. Sposoby korrektsii narusheniy [Features of microbiota in children with a burdened premorbid state with viral diarrhea. Ways to correct violations]. Russkiy meditsinskiy zhurnal – Russian Medical Journal, 18, 1126-1130 [in Russian].

Beloborodova, N.V., & Beloborodova, S.M. (2000). Metabolity anaerobnykh bakteriy (letuchiye zhyrnye kisloty) i reaktivnost makroorganizma [Metabolites of anaerobic bacteria (volatile fatty acids) and macroorganism reactivity]. Antibiotiki i khimioterapiya – Antiobiotics and Chemotherapy, 2, 28-36 [in Russian].

Eunen, K., Groen, A.K., Venema, K., Reijngoud, D.J., Bakker, B.M., & Besten, G. (2013). The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J. Lipid. Res., 54(9), 2325-2340.

Donohoe, D.R., Collins, L.B., WaliA., Bigler, R., Sun, W., & Bultman, S.J. (2012). The warburg effect dictates the mechanism of butyrate-mediated histone acetylation and cell proliferation. Mol. Cell., 48, 612–626.

Kim, M.H., Kang, S.G., Park, J.H., Yanagisawa, M., & Kim, C.H. (2013). Short-chain fatty acids activate GPR41 and GPR43 on intestinal epithelial cells to promote inflammatory responses in mice. Gastroenterology, 145, 396–406.

Vinolo, M.A., Rodrigues, H.G., Nachbar, R.T., & Curi R. (2011). Regulation of inflammation by short chain Fatty acids. Nutrients, 3, 858-876.

Iraporda, C., Errea, A., Romanin, D.E, Cayet, D., Pereyra, E., Pignataro, O., … Rumbo, M. (2015). Lactate and short chain fatty acids produced by microbial fermentation downregulateproinflammatory responses in intestinal epithelial cells and myeloid cells. Immunobiology, 220, 1161-1169.

Peterson, L.W., Artis, D. (2014). Intestinal epithelial cells: regulators of barrier function and immune homeostasis. Nat. Rev. Immunol., 4, 141-153.

Chang, P.V., Hao, L., Offermanns, S., & Medzhitov, R. (2014). The microbial metabolite butyrate regulates intestinal macrophage function via histone deacetylase inhibition. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, 2247-2252.

Mazankova, L.N. (2009). Kharakteristika metabolicheskoy aktivnosti kishechnoy mikroflory i metody probioticheskoy korrektsii pri virusnykh diareyakh u detey [Characterization of the metabolic activity of intestinal microflora and methods of probiotic correction for viral diarrhea in children]. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii – Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, 4, 44-48 [in Russian].

Ardatskaia, M.D. (2000). Letuchiye zhyrnye kisloty i ikh diagnosticheskoye i prognosticheskoye znacheniye v gastroenterologicheskoy klinike [Fatty acids and their diagnostic and prognostic value in the gastroenterological clinic]. Ros. zhurnal gastroenterologii, gepatologii i koloproktologii – Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology and Coloproctology, 3, 63-70 [in Russian].