В 2017 г. в зарубежной печати появился консенсусный документ PRACTALL, который был сфокусирован на роли микробиома (микробиоты) у пациентов с бронхиальной астмой (БА), атопическим дерматитом и пищевой аллергией [1]. Микробиота человеческого организма ассоциируется прежде всего с ЖКТ, урогенитальным трактом, плацентой, грудным молоком. Между тем термины «микробиота», «дисбиоз микробиоты» применимы и в отношении респираторного тракта (нижних дыхательных путей), где, как оказалось, микробные биопленки существуют как у здоровых людей, так и при патологии. Идентификация флоры нижних дыхательных путей в бронхиальных смывах у здоровых взрослых испытуемых позволила ученым развеять миф о стерильности нижних дыхательных путей легких [2]. Профессор J.P. Kiley, анализируя передовые тематики исследований в области пульмонологии, подчеркнул, что изучение легочного микробиома — важный рубеж и вызов, ведущий к новому пониманию трендов и путей в интерпретации роли микроорганизмов у здоровых и больных людей [3]. Такие бактерии, как Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Moraxella catarrhalis, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenzae, были выделены из индуцированной мокроты пациентов-астматиков в периоды обострения и ремиссии заболевания [1, 2, 4]. Однако роль, которую они играют в респираторном тракте, до сих пор остается неясной.
Новые данные о микробиоте нижних дыхательных путей размывают классические термины «колонизация», «инфекция», побуждая исследователей строить новые научные гипотезы о взаимосвязи микробиоты с заболеваниями, в частности с БА: ее началом, хронизацией и тяжестью течения. Бактериальная микробиота нижних дыхательных путей обсуждается как фактор, провоцирующий обострения БА и/или являющийся причиной сохранения симптомов заболевания. Установлено, что легочная микробиота у пациентов с астмой и ХОБЛ изменена. На основании этого наблюдения выдвинуто предположение, что дисбаланс микробов в легких, или дисбиоз легкого, может играть причинную роль в патогенезе этих заболеваний [1].
Антибактериальная терапия при обострении БА у детей рекомендуется при появлении мокроты гнойного характера, предполагаемой бактериальной этиологии инфекции, проявлениях обструкции, не поддающихся противоастматической терапии [5]. Возникает вопрос: могут ли антибиотики, которые используются при лечении респираторного тракта, влиять на легочный дисбиоз при астме и восстанавливать микробиоту? [2]
Проблема влияния микробных агентов на течение БА, и в частности тяжелой БА, является сложной, неоднозначной и далека от разрешения в астмологии в настоящее время. Спектр представлений об участии флоры в формировании и развитии тяжелой БА у детей был и остается чрезвычайно широким: от полного отрицания ее значения до признания за ней ведущей роли в развитии этого патологического состояния.
Учитывая вышеперечисленные сведения и новый взгляд на легочный микробиом в целом, мы позволили себе в настоящей статье обратиться к собственным данным, полученным в то время, когда использование бронхологических методов исследования у детей с БА было этически возможным [6][13].
Цель исследования:
оценить характер микробиоты бронхиального дерева у детей при бронхиальной астме тяжелого течения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование организовано по типу поперечного среза. Под наблюдением находились 97 детей с БА в стадии ремиссии, которые неоднократно проходили обследование и лечение в городском аллергологическом центре ГКБ № 1 г. Челябинска: 63 ребенка с тяжелым течением БА (основная группа) и 34 ребенка со среднетяжелым течением заболевания (группа сравнения). У детей были исключены врожденные и наследственные болезни бронхолегочной системы.
Основная группа состояла из трех возрастных подгрупп: дети дошкольного возраста (4–7 лет; n = 7); дети младшего школьного возраста (8–11 лет; n = 21) и дети старшего школьного возраста (12–14 лет; n = 35).
Общая продолжительность заболевания у пациентов с тяжелым течением БА была статистически значимо больше, чем со среднетяжелым течением: 6,2 ± 0,35 и 4,5 ± 0,33 года соответственно (p < 0,05). Наибольший стаж заболевания имели дети старшего возраста.
Материалом для микробиологического исследования служили бронхиальные смывы, полученные при проведении диагностической бронхоскопии у пациентов выделенных групп в стадии ремиссии БА. Ингаляционных кортикостероидов дети не получали, так как исследование проводилось в период «вхождения» первой национальной программы «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика» (1997) в общую педиатрическую практику.
Бактериологическое исследование с целью идентификации возбудителей, определения их диагностического титра и чувствительности выполнялось по общепринятым методикам. Критерием этиологической значимости микроорганизмов являлось выделение бактерий в концентрациях 104 КОЕ/мл и более. Следует отметить, что бактериологическое исследование в описываемой работе сопровождало получение основных иммуноморфологических данных респираторного тракта и не имело приоритетного значения.
Все исследования были одобрены локальным этическим комитетом ГКБ № 1 г. Челябинска.
Статистический анализ данных выполнен на базе программ Statistica 6.0, SPSS 12.0. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05 [9].
РЕЗУЛЬТАТЫ
Микробиота бронхиального дерева при тяжелом течении БА в период ремиссии характеризовалась выявлением в бронхиальных смывах S. pneumoniae и грамотрицательных кокков Acinetobacter, которые отсутствовали при среднетяжелом течении заболевания (p < 0,05), а также статистически значимо более частым, чем в группе сравнения, обнаружением Chlamydia trachomatis
(74,4% против 40%; p < 0,05). Эти отличия могли свидетельствовать о снижении противомикробной антиколонизационной резистентности респираторного тракта и опосредоваться низким содержанием антителообразующих клеток в стенке бронхов и IgM в бронхоальвеолярной лаважной жидкости (табл. 1) [9].
Таблица 1
Микробиота бронхиального дерева у детей с бронхиальной астмой в период ремиссии в зависимости от степени тяжести заболевания
| Микрофлора | Тяжелая БА (n = 63) | Среднетяжелая БА (n = 34) | ||
| абс. | % | абс. | % | |
| Роста нет | 27 | 42,9 | 13 | 38,2 |
| Положительный рост | 36 | 57,1 | 21 | 61,8 |
| В том числе | ||||
| Streptococcus pneumoniae | 2 | 5,6* | 0 | 0,0 |
| S. viridans | 5 | 13,9 | 1 | 4,8 |
| S. pyogenes | 3 | 8,3 | 3 | 14,3 |
| Staphylococcus aureus | 4 | 11,1 | 5 | 23,8 |
| S. saprophyticus | 1 | 2,8 | 2 | 9,5 |
| S. epidermidis | 6 | 16,7 | 2 | 9,5 |
| Acinetobacter | 2 | 5,6* | 0 | 0,0 |
| Candida | 7 | 19,4 | 5 | 23,8 |
| Citrobacter | 1 | 2,8 | 0 | 0,0 |
| S. epidermidis + Candida | 2 | 5,6 | 1 | 4,8 |
| S. pyogenes + Candida | 1 | 2,8 | 0 | 0,0 |
| S. viridans + Candida | 1 | 2,8 | 1 | 4,8 |
| Candida + Proteus | 1 | 2,8 | 0 | 0,0 |
| Pseudomonas aeruginosa + Candida + S. epidermidis | 0 | 0,0 | 1 | 4,8 |
Примечания.
1. БА — бронхиальная астма.
2. Знаком (*) отмечены статистически значимые различия между группами: р < 0,05.
Анализ типичной бактериальной микрофлоры бронхиального дерева у детей разного возраста с тяжелой БА в период ремиссии заболевания выявил ряд различий, вероятно, связанных как с возрастными особенностями системы антимикробной защиты респираторного тракта, так и с течением БА и ее длительностью. Так, у детей дошкольного возраста было выделено лишь три вида микроорганизмов (S. aureus, S. saprophyticus и Candida), в возрасте 8–11 лет определялось уже десять разновидностей микроорганизмов и их ассоциаций, а в старшем школьном возрасте — одиннадцать видов и ассоциаций микроорганизмов. У детей младшего и старшего школьного возраста стали выявляться более патогенные представители кокковой флоры: S. pneumoniae, S. viridans, S. epidermidis, S. pyogenes и грамотрицательные кокки Acinetobacter и Citrobacter. В подгруппе дошкольного возраста, в отличие от двух других подгрупп, высевался S. saprophyticus и, напротив, полностью отсутствовал S. epidermidis (различия с подгруппами 8–11 и 12–14 лет статистически значимы: p < 0,05). У детей 8–11 лет статистически значимо чаще, чем у дошкольников, высевался S. viridans (p < 0,05) (табл. 2) [9].
Таблица 2
Микробиота бронхиального дерева у детей с тяжелым течением бронхиальной астмы в период ремиссии в зависимости от возраста
| Микрофлора | 4 года –7 лет (n = 7) [1] | 8–11 лет (n = 21) [2] | 12–14 лет (n = 35) [3] | P | |||
| абс. | % | абс. | % | абс. | % | ||
| Роста нет | 4 | 57,1 | 8 | 38,1 | 14 | 40,0 | – |
| Положительный рост | 3 | 42,9 | 13 | 61,9 | 21 | 60,0 | – |
| В том числе | |||||||
| Streptococcus pneumoniae | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 1 | 4,8 | – |
| S. viridans | 0 | 0,0 | 2 | 15,4 | 3 | 14,3 | p1–2 < 0,05 |
| S. pyogenes | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 2 | 9,5 | – |
| Staphylococcus aureus | 1 | 33,3 | 1 | 7,7 | 2 | 9,5 | – |
| S. saprophyticus | 1 | 33,3 | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
p1–2 < 0,05 p1–3 < 0,05 |
| S. epidermidis | 0 | 0,0 | 2 | 15,4 | 4 | 19,0 |
p1–2 < 0,05 p1–3 < 0,05 |
| Acinetobacter | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 1 | 4,8 | – |
| Candida | 1 | 33,3 | 2 | 15,4 | 4 | 19,0 | – |
| Citrobacter | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 0 | 0,0 | – |
| S. epidermidis + Candida | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 1 | 4,8 | – |
| S. pyogenes + Candida | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 | 1 | 4,8 | – |
| S. viridans + Candida | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 | 1 | 4,8 | – |
| Candida + Proteus | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 | 1 | 4,8 | – |
| Pseudomonas aeruginosa + Candida + S. epidermidis | 0 | 0,0 | 1 | 7,7 | 0 | 0,0 | – |
Примечание. В таблице указаны только статистически значимые различия между группами.
Эти данные могут свидетельствовать об увеличении колонизации респираторного тракта микрофлорой у детей при тяжелой БА с возрастом на фоне сниженного местного иммунитета, недостаточной противомикробной антиколонизационной резистентности слизистой оболочки бронхов и эозинофильного фенотипа. Очевидно, что бактериальная микробиота может колонизировать подготовленную иммунопатологическими реакциями слизистую бронхов. Микроорганизмы, в свою очередь, могут способствовать воспалению через повреждение бронхиального эпителия, активацию системы комплемента, повышение чувствительности клеток-мишеней к действию гистамина. Таким образом, может создаваться порочный круг взаимного потенцирования воспаления и десенситизации бета-адренергической рецепции, ведущей к развитию и прогрессированию гиперреактивности дыхательных путей, а следовательно, и к утяжелению течения БА [9].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данные, полученные нами не современными дорогостоящими методами молекулярно-генетического поиска (ПЦР и секвенирование), сопоставимы с зарубежными литературными данными последнего пятилетия [4, 10, 11]. Представляет научный интерес тот факт, что в группе детей, входившей в исследование, не применялись ингаляционные кортикостероиды. В настоящее время такие наблюдения крайне редки и могут служить важной отправной точкой для дальнейших исследований и анализа. Отсутствие терапии ингаляционными кортикостероидами также позволяет исключить у детей наличие вторичных изменений микробиоты, связанных с использованием этих препаратов.
Остаются нерешенными вопросы о том, какое влияние на легочную микробиоту оказывают лекарства, используемые в терапии астмы (такие как ингаляционные кортикостероиды, бронходилататоры), условия внешней среды (в частности, проживание в загрязненных районах), особенности питания, а также вирусные инфекции верхних дыхательных путей у людей, не страдающих бронхиальной астмой, и астматиков; возможны ли профилактика и лечение астмы с помощью пробиотиков, пребиотиков или их сочетания и приведет ли применение этих средств к подавлению дисбиотической флоры и восстановлению микробиоты с учетом существующей оси «кишечник — легкие»; является ли повреждение легочного микробиома причиной заболевания или это только маркер повреждения и воспаления слизистой оболочки бронхов. Для решения этих вопросов требуются совместные усилия многих научных коллективов [1, 4, 12].
