Candida albicans adhesion on buccal epitheliocytes as an indicator of microbiota homeostatic balance in children with chronic gastroduodenitis

Full Text

Актуальность

Кандидозный дисбиоз — распространённая форма нарушения микробиоценоза кишечника, его выявляют у 1/3 детей с хроническими гастродуоденитами, ассоциированными с хеликобактерной инфекцией [1–4]. В последнее время возросла актуальность проблемы микозов у пациентов гастроэнтерологического профиля в связи с увеличением интенсивности воздействия на организм человека внешних факторов, вызывающих нарушения в системе антимикотической защиты. В связи с тем, что дрожжеподобные грибы входят в состав нормальной микробиоты человека, одной из наиболее частых грибковых инфекций во всех возрастных группах бывает кандидоз слизистых оболочек органов пищеварения [1–6].

Предрасполагающий фактор в развитии кандидоза пищеварительной системы — снижение фунгопротективных свойств со стороны как желудочно-кишечного тракта, так и всего организма в целом [3–5, 7, 8].

Другой важный фактор, контролирующий рост условно-патогенной микробиоты, — состояние нормобиоты кишечника, чутко реагирующей на любые отклонения в функционировании пищеварительной системы и всего организма. В случае дефицита нормобиоты возникают условия для адгезии на слизистой оболочке кишечника дрожжеподобных грибов и другой условно-патогенной микробиоты [1, 9, 10].

У детей с наиболее распространённой патологией органов пищеварения — хроническими гастродуоденитами — создаются дополнительные условия для размножения грибов и бактерий, что ухудшает состояние пациентов и значительно снижает эффективность лечения. Выявлена отрицательная роль персистирующих инфекций слизистых оболочек на местную защитную функцию желудка, среди которых важное место занимает инфекция, вызванная Helicobacter pylori, которую рассматривают как маркёр микроэкологического неблагополучия [1, 3, 4, 9, 11].

В настоящее время для верификации кишечной микробиоты приняты различные методологические подходы, наиболее приемлемым из которых для детских учреждений служит культуральный метод, позволяющий получить информацию о количественных и качественных параметрах микробиоты кишечника [1, 4, 10, 12].

С учётом вышесказанного важна разработка скрининговых тестов оценки дисбиотических нарушений кишечника для целенаправленного назначения микробиологических анализов кала и обоснованной рациональной коррекции. В этом плане большой интерес вызывает комплексное изучение колонизационной резистентности полости рта и кишечника как единой экологической системы пищеварительного тракта [12, 13].

Как часть мукозальной системы буккальный эпителий сохраняет элементы её активной позиции во взаимоотношениях со стимулами, исходящими из внешней и внутренней среды, что позволяет использовать их в качестве индикатора местных и общих нарушений гомеостаза [13–16].

В облигатной микробиоте буккальных клеток доминируют стрептококки, прежде всего S. oralis и S. sangius. Их количество бывает максимальным у детей до 10 лет и рассматривается как один из индикаторов неспецифической резистентности слизистой оболочки полости рта и «общего здоровья» [12, 14, 17]. Присутствие менее типичных для данной биоты микроорганизмов отражает ослабление колонизационной резистентности, сигнализируя о дестабилизационных процессах, сфокусированных на уровне слизистых оболочек. Чаще всего об этом судят по адгезивным реакциям с C. albicans [12–14, 17].

Цель

Цель исследования — изучить адгезию Candida albicans на буккальных эпителиоцитах как индикатор гомеостатического равновесия микробиоты у детей с хроническим гастродуо­денитом.

Материал и методы исследования

Работа выполнена на базе детского стационара ГАУЗ «Центральная ГКБ №18» г. Казани и кафедры пропедевтики детских болезней и факультетской педиатрии ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России. Во время исследования обследованы 96 детей в возрасте от 6 до 16 лет (средний возраст 12,43±1,24 года) обоих полов с рекуррентными респираторными заболеваниями с морфологически доказанным хроническим гастродуоденитом (гистологическое исследование, уреазный тест и дыхательный «Хелик-тест»), ассоциированным с Helicobacter pylori. Дети были разделены на группы: основная — 51 ребёнок с выявленным ростом C. albicans свыше 1000 КОЕ/г¹, сравнительная группа — 45 детей с хроническими гастродуоденитами с отсутствием избыточного роста C. albicans.

Критерии включения были одинаковыми для обеих групп: наличие хронического гастродуоденита, подписанного информированного согласия родителей и пациентов на проведение исследования.

Критерии исключения аналогичны для обеих наблюдаемых групп: язвенная болезнь желудочно-кишечного тракта, тяжёлые сопутствующие органические и острые инфекционные заболевания на момент исследования, несоответствующий возраст.

Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Казанский ГМУ» Минздрава России (протокол №4 от 26 апреля 2022 г.).

В настоящей работе представлены данные, характеризующие устойчивость буккального эпителия к «искусственной колонизации», о которой судили по адгезии убитых клеток C. albicans. Параллельно с адгезией Candida изучали обсеменённость буккальных эпите­лиоцитов бактериями. В предыдущих исследованиях [12, 17] нами было выявлено понижение естественной колонизации буккальных эпителиоцитов у детей, подверженных рекуррентным респираторным заболеваниям.

Всем детям проводили параклинические обследования — общий анализ крови и мочи, по показаниям — биохимическое исследование крови (уровень аминотрансфераз, щелочной фосфатазы, общего белка, холестерина, общего билирубина, креатинина и др.). Применяли инструментальные методы исследования (фиброэзофагогастродуоденоскопию, ультразвуковое исследование внутренних органов, электрокардиографию, электроэнцефалографию и т.д.). Все дети были консультированы специалистами (аллергологом-иммунологом, оториноларингологом, нефрологом, кардиологом и др.). Пациенты из обеих групп (37,49%) в течение последних 6 мес получали антибактериальные препараты по поводу острой респираторной патологии.

При поступлении в стационар у обследованных пациентов производили забор фекалий для проведения микробиологического исследования, а также осуществляли соскоб со слизистой оболочки щёк полости рта для регистрации колонизационной резистентности изучаемых экологических ниш.

В исследовании адгезивной реакции C. albicans на буккальных эпителиоцитах использовали штамм Candida из коллекции ФБУН «Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены и профпатологии». Исследовали 100 эпителиоцитов, подсчитывая количество адгезированных Candida. Результат оценивали по числу Candida в пересчёте на 1 эпителиоцит. Регистрацию искусственной колонизации буккальных эпителиоцитов осуществляли по методу D. Goldman и E. Goetzl (2003) в модификации А.Н. Маянского [13].

Одновременно с показателями искусственной колонизации у обследованных детей проводили исследование микробиоты кишечника на базе ФБУН «Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия ­человека.

На основании культурального исследования кала дети были распределены на две группы: по возрастно-половым, клиническим и лабораторно-инструментальным признакам исследуемые группы были сопоставимы (табл. 1).

 

Таблица 1. Характеристика исследуемых групп

Параметры	Основная группа (n=51)	Группа сравнения (n=45)	р
Разделение по выявлению роста C. albicans	Выявлен рост C. albicans свыше 1000 КОЕ/г, 100%	Отсутствие избыточного роста C. albicans, 100%	0,0001
Средний возраст, годы	12,26±1,27	12,65±1,18	0,0739
Пол (мальчики/девочки)	27/24	22/23	0,1144
Давность заболевания, годы	5,19±0,64	4,93±0,78	0,0852
Количество обострений в год	3,24±0,51	2,95±0,46	0,0673

 

Проведена статистическая обработка данных с использованием прикладных программ Excel-XP «Статистика»: применяли коэффициент корреляции, рассчитывали среднюю арифметическую величину (М) и её стандартную ошибку (m). По критериям Стьюдента определяли различия показателей. За статистически значимый принимали уровень р <0,05.

Результаты

Большинство детей имели гармоничное пропорциональное развитие (55,21% детей), дисгармоничное и резко дисгармоничное развитие было у 33,34 и 11,45% соответственно.

Анализ клинической картины нарушений пищеварительного тракта у обследованных выявил наличие типичного болевого синдрома, синдрома желудочно-кишечной диспепсии. При сравнении данных обеих групп выявлены вздутие живота и урчание по ходу толстой кишки (р=0,0087), изменение характера стула (неустойчивый стул, р=0,0241 и запоры, р=0,6092) (рис. 1). В отношении кратности стула в неделю изучаемые группы были сопоставимы и не имели достоверного различия: основная группа —7,38±2,27, группа сравнения — 6,82±1,93 (р=0,2905). Указанные проявления были расценены как следствие дисбаланса микробиоты.

 

Рис. 1. Симптомы желудочно-кишечной диспепсии у обследованных детей (%); *р <0,05

 

Кандидоз часто маскируется как микст-инфекция [1, 8, 16, 17]. В спектре коморбидной патологии, поддерживающей рекуррентные респираторные заболевания, при сравнении данных обеих групп выявлено, что у детей основной группы в отличие от группы сравнения регистрировалась более высокая частота аллергических заболеваний (р=0,0048), до 10 эпизодов острой респираторной вирусной инфекции (р=0,1702), более 10 эпизодов острой респираторной вирусной инфекции (р=0,0105), аденоидные вегетации (р=0,531), хронический пиелонефрит в стадии клинико-лабораторной ремиссии (р=0,0216) (рис. 2).

 

Рис. 2. Сопутствующая патология пациентов исследуемых групп; ОРВИ — острая респираторная вирусная инфекция; *р <0,05

 

При оценке микробного пейзажа кишечника выявлена количественная депрессия основных представителей микробиоты, более выраженная в основной группе (рис. 3). Так, снижение количества бифидобактерий в основной группе в отличие от группы сравнения оказалось более значимым (р=0,0482), тогда как содержание лактобацилл было сопоставимо в обеих группах (р=0,0839).

 

Рис. 3. Структура основных представителей микробного пейзажа кишечника (мт/г — микробных тел в 1 г) в исследуемых группах; *р <0,05

 

На рис. 4 представлены показатели адгезии C. albicans на буккальных эпителиоцитах в основной и сравнительной группах. Так, в группе сравнения в 88,63% случаев показатели адгезии C. albicans на буккальных эпителиоцитах были ниже 10 (количество адгезированных Candidа в пересчёте на 1 эпителиоцит) и в среднем составляли 6,37±0,46. У детей основной подгруппы показатель адгезии C. albicans составил 11,86±0,74 (р=0,0362). Путём корреляционного анализа была выявлена прямая зависимость между параметрами искусственной колонизации буккальных эпителиоцитов и степенью микробиологических сдвигов в кишечнике. Так, чем выше уровень искусственной колонизации, тем тяжелее проявлялись признаки нарушения микробиоты. В целом коэффициент корреляции между изучаемыми параметрами составил r=0,58 (р=0,0097).

 

Рис. 4. Показатели адгезии C. albicans на буккальных эпителиоцитах исследуемых групп; *р <0,05

 

Нарушение колонизационной резистентности вызывает адгезию и колонизацию на слизистой оболочке кишечника условно-патогенной микробиоты, в том числе грибов рода Candida (табл. 2).

 

Таблица 2. Показатели колонизационной резистентности полости рта у обследованных детей

Микрофлора	Индекс колонизации оральных стрептококков на БЭ, баллы	Искусственная колонизация (клетки C. albicans на одном БЭ)	р
Основная группа	0,83±0,08	13,87±0,48	0,0019
Группа сравнения	1,54±0,26	6,34±0,67	0,0372

Примечание: БЭ — буккальный эпителиоцит.

 

Обсуждение

Таким образом, приведённые данные подтверждают мнение о том, что кишечная флора может существенно влиять на функциональные параметры буккальных эпителиоцитов, позволяя использовать их как индикатор дисбиотических нарушений, отражая реактивные события на уровне слизистых оболочек полости рта и кишечника у детей с хроническим гастродуоденитом. Метод неинвазивен, информативен, требует минимальных затрат технических средств и времени, его можно использовать в качестве скринингового в условиях амбулаторно-поликлинической и стационарной служб педиатрического профиля.

Работами последних лет установлено [1, 12–14, 17], что буккальные эпителиальные клетки слизистых оболочек занимают активную позицию в системе гуморально-клеточного гомео­стаза. Это справедливо для слизистых оболочек, в том числе и для буккальных эпителиоцитов — одной из самых доступных для анализа категории клеток.

При дефиците нормобиоты возникают условия для адгезии дрожжеподобных грибов на слизистой оболочке кишечника, наиболее распространённого варианта C. albicans, при аналогичных сдвигах микробного пейзажа полости рта.

У детей с хроническим гастродуоденитом часто возникает дисбиоз с увеличением представительства Candida и уменьшением содержания нормальной микробиоты в микробном пейзаже толстой кишки. К факторам, снижающим антифунгальную защиту и приводящим к избыточному росту дрожжеподобных грибов, можно отнести высокую частоту назначения антибактериальных препаратов в связи с повторными эпизодами респираторной патологии и осложнённым течением. Дети с хроническими гастродуоденитами относятся к группе риска по развитию кандидозной инфекции, что диктует необходимость соответствующей коррекции при проведении общепринятых схем лечения согласно протоколу.

Вывод

Изучение адгезии Candida albicans на буккальных эпителиоцитах у детей с хроническим гастродуоденитом выявило однонаправленность сдвигов в количественном содержании облигатной микробиоты полости рта и кишечника, что можно применять в качестве скрининга гомеостатического равновесия микробиоты.

 

Участие авторов. О.И.П. и Р.А.Ф. — анализ результатов и их интерпретация; А.М.З. и Е.А.С. — проведение исследования, сбор результатов и обзор литературы.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

Olga I. Pikuza

Kazan State Medical University

Email: pdb-fp@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5332-8630

M.D., D. Sci. (Med.), Prof., Depart. of Propaedeutics of Childhood Diseases and Faculty Pediatrics

Russian Federation, Kazan, Russia

Reseda A. Fayzullina

Kazan State Medical University

Email: r868@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7209-5737

M.D., D. Sci. (Med.), Prof., Head of Depart. of Propaedeutics of Childhood Diseases and Faculty Pediatrics

Russian Federation, Kazan, Russia

Alfiya M. Zakirova

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: azakirova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2976-0807
SPIN-code: 4214-9400
Scopus Author ID: 56175496000

M.D., Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Depart. of Propaedeutics of Childhood Diseases and Faculty Pediatrics

Russian Federation, Kazan, Russia

Elena A. Samorodnova

Kazan State Medical University

Email: elenasamorodnova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2668-3746

M.D., Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Depart. of Propaedeutics of Childhood Diseases and Faculty Pediatrics

Russian Federation, Kazan, Russia

References

Supplementary files