Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Pain. Joints. Spine." 2 (06) 2012

Back to issue

Структурно-функціональний стан кісткової тканини та мікробіоценоз кишечника в жінок у постменопаузальному періоді

Authors: Коваленко Н.К., Огірчук К.С., Полтавська О.А., Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, м. Київ, Поворознюк В.В., Дзерович Н.І., Дубецька Г.С., Мусієнко А.С. Інститут геронтології ім. Д.Ф. Чеботарьова НАМН України, м. Київ

Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Вивчено склад мікрофлори дистального відділу кишечника 25 жінок віком 50–79 років, здорових і хворих на остеопороз, залежно від їх харчування. Кількісний склад мікрофлори кишечника жінок, хворих на остеопороз, свідчить про наявність дисбактеріозу, зумовленого зниженням вмісту біфідо- та лактобактерій і збільшеним рівнем небажаної мікрофлори. Проаналізовано склад 78 нутрієнтів у раціоні харчування досліджених жінок. Показано, що раціон харчування пацієнток із захворюванням на остеопороз є більш калорійним та збагаченим на есенціальні нутрієнти, ніж раціон здорових жінок. Проаналізовано показники мінеральної щільності кісткової тканини залежно від кількісного складу представників дев’яти груп мікроорганізмів, виділених із вмісту дистального відділу кишечника. Вірогідно встановлено, що зі збільшенням кількості ентерококів у вмісті дистального відділу кишечника спостерігається погіршення структурно-функціонального стану кісткової тканини.

Изучен состав микрофлоры дистального отдела кишечника 25 женщин в возрасте 50–79 лет, здоровых и больных остеопорозом, в зависимости от их питания. Количественный состав микрофлоры кишечника женщин, больных остеопорозом, свидетельствует о наличии дисбактериоза, обусловленного снижением содержания бифидо-и лактобактерий и повышенным уровнем нежелательной микрофлоры. Проанализирован состав 78 нутриентов в рационе питания исследуемых женщин. Показано, что рацион питания женщин, больных остеопорозом, является более калорийным и обогащенным эссенциальными нутриентами, чем рацион здоровых женщин. Проанализированы показатели минеральной плотности костной ткани в зависимости от количественного состава представителей девяти групп микроорганизмов, выделенных из дистального отдела кишечника. Достоверно установлено, что с увеличением количества энтерококков в содержимом дистального отдела кишечника наблюдается ухудшение структурно-функционального состояния костной ткани.

The distal intestinal microflora was investigated in 25 women aged from 50–79 years old, health and with osteoporosis, depending on their nutrition. The quantitative representation of intestinal microflora in women with osteoporosis confirms the dysbacteriosis induced by decreased concentration of bifid and lactic bacteria and enhanced concentration of negative microflora. Seventy-eight nutrients in investigated women were analyzed. Food ration of the patients with osteoporosis was found to be more caloric and enriched with essential nutrients in comparison with the food ration of health women. Bone density mass was analyzed depending on the quantitative representation of 9 groups of microorganisms from distal intestine. Enhanced concentration of Enterococcus in distal intestine was significantly associated with worse structure functional condition of bone tissue.


Keywords

мікрофлора кишечника, харчування, остеопороз.
микрофлора кишечника, питание, остеопороз.
intestinal microflora, nutrition, osteoporosis.

Молочнокислі бактерії здавна використовували в приготуванні кисломолочних напоїв. Початок науковому обґрунтуванню їх застосування було покладено відомим вченим, лауреатом Нобелівської премії І.І. Мечниковим, який запропонував для оздоровлення організму людини та продовження активного довголіття мечниківську простоквашу, приготовану з використанням болгарської палички.

У наш час ферментовані молочні продукти з використанням молочнокислих бактерій є невід’ємним компонентом харчування людей різних вікових груп, особливо дітей та людей літнього віку. Для підтримки стану здоров’я людей старшого віку необхідне нормальне функціонування шлунково­кишкового тракту та його мікробіоценозу, оскільки вікові зміни в організмі погіршують всмоктування в кишечнику есенціальних мікронутрієнтів, що може бути причиною захворювань кістково­м’язової системи, у тому числі остеопорозу [6, 8, 11, 13]. Проблема остеопорозу особливо актуальна в наш час у зв’язку з погіршенням соціально­екологічної ситуації, порушенням раціонального харчування, що призводить до проявів патології шлунково­кишкового тракту на фоні дисбалансу нормальної мікрофлори (дисбактеріози).

Відомо, що важливу роль у патогенезі остеопорозу відіграє дефіцит кальцію в фактичному раціоні харчування. При аналізі ролі фактичного харчування в розвитку патології опорно­рухового апарату в людей старших вікових груп встановлено зменшення змісту в добовому раціоні харчування, окрім білків, амінокислот, жирів, ще й мінеральних елементів — кальцію, магнію, фосфору та інших [6, 8]. Крім того, не менш важливу роль відіграє наявність цих нутрієнтів у раціоні харчування людей з патологією кістково­м’язової системи, зокрема остеопорозом [7].

Головною перевагою кисломолочних продуктів є їх властивість надавати організму людини молочнокислі бактерії, які мають пробіотичні властивості, а також їх метаболіти. Молочнокислі бактерії відіграють важливу роль у нормалізації роботи кишечника, його всмоктувальної функції, сприяють абсорбції вітаміну D, кальцію, селену та беруть участь у формуванні імунобіологічних реакцій організму, сприяють зменшенню проникності судинних, тканинних бар’єрів для токсичних продуктів патогенних і умовно­патогенних мікроорганізмів. Крім того, зменшення вмісту біфідобактерій призводить до порушення всмоктування не тільки кальцію, а й вітаміну D [12]. Однією з найважливіших властивостей мікрофлори кишечника є синтез коротколанцюгових жирних кислот, що утворюються внаслідок анаеробного бродіння сахаридів, доступних для бактерій. Жирні кислоти сприяють зниженню рН, забезпечуючи колонізаційну резистентність, а також беруть участь у регулюванні моторики кишечника. Наприклад, бутират забезпечує енергетичні потреби епітеліальних клітин товстого кишечника, бере участь у процесах всмоктування води, натрію, хлору, кальцію та магнію. Нестача жирних кислот призводить до водно­електролітного дисбалансу в організмі людини та дефіциту кальцію й магнію [1, 9].

Молоко та кисломолочні продукти є важливим джерелом кальцію, магнію та фосфору. Завдяки відносно низьким значенням рН у йогуртах кальцій та магній знаходяться в іонізованому стані, що полегшує їх всмоктування в кишечнику [10].

Метою нашого дослідження було вивчити зв’язок між фактичним харчуванням, мікробіоценозом шлунково­кишкового тракту та захворюваннями кістково­м’язової системи в жінок старшого віку.

Матеріали і методи

Спільно з відділом клінічної фізіології та патології опорно­рухового апарату ДУ «Інститут геронтології імені Д.Ф. Чеботарьова НАМН України» обстежено 25 пацієнток віком 50–79 років, які перебували в постменопаузальному періоді життя. Усі досліджувані особи проходили загальноклінічне обстеження. Проводили визначення мінеральної щільності кісткової тканини (МЩКТ) методом двохенергетичної рентгенівської абсорбціометрії за допомогою денситометра Prodigy (GE Medical systems, Lunar). Мікробіологічне дослідження фекалій проводили на елективних середовищах методом висіву десятикратних розведень. Для виділення лактобактерій використовували агаризоване середовище MRS [3]. Біфідобактерії виділяли на середовищі MRS з 0,05 % цистеїну в анаеробних умовах із використанням анаеробної системи Gen Box (BioMerioux, Франція) протягом 24–48 годин при 37 °С [4, 5]. Для виявлення E.coli та патогенних ентеробактерій відповідні розведення висівали на агаризовані середовища Ендо та вісмут­сульфіт­агар. Стафілококи визначали на середовищі № 10, дріжджі висівали на середовище Сабуро. Спороутворюючі бактерії визначали шляхом висіву на м’ясо­пептонний агар після прогрівання розведень у фізіологічному розчині на водяній бані при 80 °С протягом 20 хвилин. Посіви інкубували в термостаті за температури 37 °С протягом 24–48 годин, дріжджі — протягом 72 годин при 28 °С. Підсумовували кількість колонієутворюючих одиниць у 1 г фекалій (КУО).

Вивчення стану фактичного харчування проводили за допомогою анкетно­вагового методу протягом 3 днів. Визначали такі показники добового раціону: калорійність, вміст білків і жирів рослинного та тваринного походження, незамінних, замінних амінокислот, вуглеводів, холестерину, тригліцеридів, фосфоліпідів, мінеральних елементів, вітамінів та вітаміноподібних речовин.

Статистичний аналіз проводили, використовуючи пакети програм Excel XP та Statistiсa 6.0. Відмінності між величинами, що порівнювали, визначали за допомогою F­критерію та вважали вірогідними при р < 0,05.

Результати та їх обговорення

Отримані результати складу мікрофлори здорових та хворих на остеопороз жінок у постменопаузальному періоді наведені на рис. 1.

У 13 здорових жінок біфідобактерії виявляли у вмісті кишечника в межах 1,0 • 106–1,2 • 109 КУО/г, молочнокислі бактерії — 4,6 • 105–7,2 • 108 КУО/г (табл. 1). Ентерококи висівалися в межах 1,0 • 104–4,0 • 108 КУО/г. Кількість бактерій групи лактозо­позитивної кишкової палички (E.coli lac+) була в межах 1,4 • 104–3,0 • 108 КУО/г.

У досліджених пацієнток виявлялась підвищена кількість спороутворюючих бактерій — 6,0 • 103–1,0 • 108 КУО/г. Велика кількість дріжджів реєструвалася у вмісті кишечника всіх досліджених пацієнток (3,0 • 104–6,0 • 107 КУО/г). Крім того, у здорових жінок (табл. 2) кількість патогенних мікроорганізмів S.aureus була вище за норму в 38,5 %, а Salmonella spp. — у 7,7 % досліджуваних пацієнток.

У групі жінок з остеопорозом (12 осіб) біфідобактерії виявлені у кількості 1,0 • 106–1,0 • 109 КУО/г, молочнокислі бактерії висівалися в межах 5,0 • 105–4,7 • 108 КУО/г, що відображає нормальні показники. Ці бактерії виявлені у 25 і 41,7 % жінок відповідно (табл. 2). Ентерококи висівались у жінок з остеопорозом у межах від 6,4 • 105 до 7,4 • 108 КУО/г, нормальна їх кількість виявлена у 50 % досліджених осіб. Кількість представників групи кишкової палички E.coli lac+ варіювала від 1,0 • 103 до 9,4 • 108 КУО/г. Підвищена кількість спороутворюючих бактерій виявлена майже в усіх досліджених жінок (1,0 • 103–1,0 • 108 КУО/г). Кількість дріжджів була в межах від 3,0 • 105 до 8,0 • 107 КУО/г, що значно перевищує норму. У 66,7 % пацієнток виявлено S.aureus, а Salmonella spр. визначено у 16,7 % жінок.

Кількісний склад мікрофлори кишечника хворих на остеопороз жінок свідчить про наявність дисбактеріозу, зумовленого зниженням вмісту основних симбіонтів кишкового мікробіоценозу, тобто біфідо­ та лактобактерій, і збільшеним до 50 % рівнем ентерококів. Кількість ентеробактерій із лактозонегативними властивостями також була збільшеною в 33,3 % осіб. Крім того, значно перевищувала норму кількість стафілококів, сальмонел та спороутворюючих бактерій, а також реєструвалось підвищення вмісту дріжджів, що також характерно для дисбактеріозу.

Таким чином, склад мікрофлори дистального відділу кишечника здорових жінок загалом відповідає показникам норми, прийнятої методичними рекомендаціями МОЗ України [2]. Але звертає на себе увагу той факт, що в жінок з остеопорозом кількість біфідобактерій (у 75 %) і молочнокислих бактерій (у 58,3 %) була нижче за норму, тоді як число спороутворюючих мікроорганізмів, стафілококів та дріжджів значно перевищувало показники норми. Це свідчить про можливий вплив терапевтичних препаратів цільового призначення, що застосовується при остеопорозі.

У зв’язку з вищезазначеним було цікаво проаналізувати склад нутрієнтів у раціоні харчування здорових та хворих на остеопороз жінок. Порівняльні дані складу нутрієнтів, подані в табл. 3, свідчать про те, що хворі на остеопороз особи вживають більш калорійну їжу порівняно зі здоровими (1489,37 ± 327,87 та 1063,09 ± 50,48 ккал відповідно).

Аналіз вмісту основних макронутрієнтів у раціоні харчування пацієнток виявив, що здорові жінки споживали меншу кількість білків рослинного походження (14,65 ± 0,80 г — здорові та 24,75 ± ± 6,53 г — хворі пацієнтки) при приблизно однаковому споживанні білків тваринного походження. Такі результати підтверджують раніше визначений зв’язок між збільшенням вмісту в раціоні білків рослинного походження та зниженням індексу міцності кісткової тканини [8].

З іншого боку, отримані дані про вміст жирів суперечать даним [8] про те, що нестача в раціоні харчування жирів рослинного походження негативно впливає на стан кісткової тканини. Згідно з отриманими нами даними, споживання жирів рослинного походження у жінок з остеопорозом значно перевищувало споживання цих нутрієнтів здоровими жінками (30,04 ± 24,37 г та 12,32 ± 1,16 г відповідно).

Результати дослідження показали, що раціон харчування пацієнток із остеопорозом є більш багатим на есенціальні нутрієнти, ніж раціон здорових жінок. Це можна пояснити тим, що люди з діагностованим остеопорозом проходять регулярне обстеження й ретельніше дотримуються рекомендацій щодо раціонального харчування. Завдяки збільшеному рівню споживання цією групою пацієнток таких мікроелементів, як магній, фосфор, марганець та інших, які необхідні для життєздатності нормальної мікрофлори кишечника, кількість молочнокислих та біфідобактерій у них знаходилась на нижній границі норми. Незважаючи на це, у хворих на остеопороз жінок спостерігалось збільшення кількості екзогенної мікрофлори.

У результаті статистичної обробки даних визначено відмінності кількісного складу 9 груп мікроорганізмів — представників кишкового мікробіоценозу товстої кишки залежно від рівня споживання певних нутрієнтів (78 показників складу харчування) дослідженими жінками. Вірогідні відмінності отримані в групах Bifidobacterium і E.coli (табл. 4).

Пацієнтки, у яких в складі мікрофлори кількість біфідобактерій була нижче за норму, вживали вірогідно менше моно­ і дисахаридів та мали менший показник хлібних одиниць. У жінок, які мали в своєму раціоні харчування менше геміцелюлози, вітаміну РР, заліза та кобальту, також встановлено тенденцію до зменшення кількості біфідобактерій. У жінок із недостатньою кількістю E.coli, виділених з кишечника, спостерігався менший рівень споживання органічних кислот. Визначені відмінності у рівні споживання основних нутрієнтів не мали вірогідного впливу на кількісний склад представників інших груп мікроорганізмів — представників нормальної мікрофлори кишечника.

Надалі нами було простежено наявність зв’язку між структурно­функціональним станом кісткової тканини та складом мікрофлори кишечника пацієнток. Було проаналізовано показники МЩКТ на рівні всього скелета, поперекового відділу хребта, проксимального відділу стегнової кістки (шийка стегнової кістки) та передпліччя (ділянка 33 %) залежно від кількісного складу представників 9 груп мікроорганізмів, виділених із вмісту дистального відділу кишечника (вірогідні відмінності представлено в табл. 5). Встановлено, що у жінок зі збільшеною кількістю ентерококів у вмісті кишечника спостерігаються менші показники мінеральної щільності кісткової тканини стегнової кістки (F = 5,24, p = 0,01) і кісток передпліччя (F = 9,71, p = 0,005). Також вірогідно визначено, що МЩКТ на рівні всього скелета не залежить від кількісного складу ентерококів (F = 4,47, p = 0,02). З табл. 5 видно, що при зростанні кількості дріжджів спостерігається нижча МЩКТ поперекового відділу хребта (F = 4,50, p = 0,04).

З іншого боку, визначено, що у жінок зі зменшеною кількістю E.coli lac+ вірогідно вищі показники МЩКТ на рівні всього скелета (F = 2,59, p = 0,12), кісток передпліччя (ділянка 33 %, F = 4,61, p = 0,04) та виявляється тенденція до збільшення МЩКТ на рівні стегнової кістки (F = 4,13, p = 0,05). А при підвищенні кількості лактозонегативних ентеробактерій показники МЩКТ на рівні всього скелета (F = 9,74, p = 0,005) і стегнової кістки (F = 5,45, p = 0,03) є вірогідно вищими та спостерігається тенденція до збільшення МЩКТ на рівні кісток передпліччя (F = 2,43, p = 0,13).

Таким чином, нами було показано, що склад мікрофлори досліджених пацієнток в основному обумовлений складом їх харчування. Хоча раціон харчування хворих на остеопороз жінок є більш багатим на основні нутрієнти, спостерігається підвищена кількість небажаної мікрофлори, що є показником дисбактеріозу. Крім того, вірогідно ви­значено, що зі збільшенням кількості ентерококів у вмісті дистального відділу кишечника спостерігається погіршення структурно­функціонального стану кісткової тканини.


Bibliography

1. Андруша А.Б., Пасієшвілі Т.М. Роль кальцію у формуванні остеопенії у хворих на хронічний коліт // Сучасна гастроентерологія. — 2009. — 49, № 5. — С. 52­56.

2. Микробиологическая диагностика дисбактериозов: Методические рекомендации / Знаменский В.А., Дегтяр Н.В., Кузьминский С.Н. и др. — К., 1986. — 27 с.

3. Квасников Е.П., Нестеренко О.А. Молочнокислые бактерии и пути их использования. — М.: Наука, 1975. — 384 с.

4. Коваленко Н.К., Гармашева И.Л., Полтавская О.А., Зеленая Л.Б., Олещенко Л.Т., Ливинская Е.П. Особенности состава, пробиотические свойства и идентификация нормо­флоры людей старших возрастных групп // Пробл. старения и долголетия. — 2011. — 20(2). — С. 169­176.

5. Коваленко Н.К., Полтавська О.А., Зелена Л.Б. Видовий склад біфідобактерій травного тракту людей різних вікових груп // Мікробіологічний журнал. — 2012. — № 1.

6. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В. Менопауза и костно­мышечная система. — К., 2004. — 512 с.

7. Поворознюк В.В. Захворювання кістково­м’язової системи в людей різного віку. — К., 2009. — Т. 3. — С. 468­493.

8. Поворознюк В.В., Григорьева Н.В. Питание и костная ткань // Пробл. старения и долголетия. — 2011. — 20, № 2. — С. 148­158.

9. Сорочан О.В., Тропко Л.В., Бойко Т.Й. Порушення біоценозу товстої кишки і метаболічні аспекти його впливу на формування позакишкових проявів хронічних неспецифічних запальних захворювань кишок, зокрема остеопорозу // Гастроентерологія. — 2006. — № 37. — С. 34­37.

10. Heaney R.P., John A. Calcium, Dairy Products and Osteoporosis // Journal of the American College of Nutrition. — 2000. — 19(2). — Р. 83­99.

11. Parvez T. Postmenopausal osteoporosis // JK­Practitioner. — 2004. — 11(4). — Р. 281­283.

12. O’Toole P.W., Cooney J.C. Probiotic Bacteria Influence the Composition and Function of the Intestinal Microbiota // Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases. — 2008.

13. Woodmansey E.J. Intestinal bacteria and ageing // Journal of Applied Microbiology. — 2007. — 102. — Р. 1178­1186.

 

Similar articles

Стан мікробіоценозу та місцевого імунітету кишечника у здорових дітей раннього віку: результати дослідження
Authors: Квашніна Л.В., Матвієнко І.М. - ДУ «Інститут педіатрії, акушерства і гінекології» НАМН України, відділ проблем здорової дитини та преморбідних станів, м. Київ
"Child`s Health" 6 (57) 2014
Date: 2014.12.17
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Authors: О.Г. Шадрін, Т.Л. Марушко, Р.В. Марушко, ДУ «Інститут педіатрії, акушерства та гінекології АМН України», м. Київ
"News of medicine and pharmacy" 8-9(282-283) 2009
Date: 2009.07.29
Корекція порушень кишкового мікробіоценозу в пацієнтів із цукровим діабетом 2-го типу
Authors: Савченко І.П. — ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського МОЗ України»
International journal of endocrinology 2 (66) 2015
Date: 2015.06.15
Categories: Endocrinology
Sections: Clinical researches
Osteoporosis in oncology
Authors: Поворознюк В.В., Бистрицька М.А., Мусієнко А.С.
ДУ «Інститут геронтології імені Д.Ф. Чеботарьова НАМН України», м. Київ, Україна
Український науково-медичний центр проблем остеопорозу, м. Київ, Україна

"Pain. Joints. Spine." Том 8, №2, 2018
Date: 2018.07.27
Categories: Rheumatology, Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual

Back to issue