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.

"Child`s Health" Том 13, №5, 2018

Back to issue

The disorders of respiratory tract microbiota in children with respiratory diseases (literary review)

Authors: Коренюк Е.С.
ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

У статті наведено дані вітчизняної та зарубіжної літератури про мікробіоценози організму людини у нормі та патології. Розглянуто етапи заселення респіраторного тракту мікрофлорою у різні періоди дитячого віку. Представлені дані численних досліджень мікробіоти легень порівняно з мікробіоценозом верхніх дихальних шляхів. Наведені експериментальні дані, що підтверджують наявність мікрофлори у легенях здорової людини та прямий взаємозв’язок між мікробіотою верхніх і нижніх дихальних шляхів. Одним із найважливіших факторів, що визначають стан мікробіоти легень, є мікроаспірація. Показано значення мікробіоценозів відкритих порожнин організму для формування мукозального імунітету. Викладено наукову концепцію щодо алгоритму функціонування колонізаційної резистентності слизових організму. Розглянуто методику оцінки мікробіоценозу носоглотки та визначення ступеня дисбіозу. Особливу увагу приділено стану мікробіоти верхніх і нижніх відділів респіраторного тракту у дітей, які часто хворіють, а також дітей із рецидивуючими та хронічними захворюваннями органів дихання. Показано, що виявлення збудника в посіві матеріалу з верхніх і нижніх дихальних шляхів не обов’язково свідчить про його роль як збудника гострого бронхолегеневого захворювання. Необхідна оцінка ступеня вираженості дисбіозу. Однак тривала персистенція інфекційного збудника у пацієнтів з гострими бронхолегеневими захворюваннями може привести до дисбалансу імунної реактивності і формування хронічного бронхолегеневого запального процесу. Підвищена колонізація дихальних шляхів у пацієнтів з хронічними респіраторними захворюваннями є істотним чинником ризику, що сприяє розвитку загострень. Відзначено, що моніторинг етіологічно значущих штамів мікроорганізмів у пацієнтів з гострою та хронічною бронхолегеневою патологією є необхідним для удосконалення патогенетичної тактики лікування та профілактики формування хронічних станів.

В статье представлены данные отечественной и зарубежной литературы о микробиоценозах организма человека в норме и патологии. Рассмотрены этапы заселения респираторного тракта микрофлорой в различные периоды детского возраста. Представлены данные многочисленных исследований микробиоты легких в сравнении с микробиоценозом верхних дыхательных путей. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие присутствие микрофлоры в легких здорового человека и прямую взаимосвязь между микробиотой верхних и нижних дыхательных путей. Одним из важнейших факторов, определяющих состояние микробиоты легких, является микроаспирация. Показано значение микробиоценозов открытых полостей организма для формирования мукозального иммунитета. Изложена научная концепция об алгоритме функционирования колонизационной резистентности слизистых организма. Рассмотрена методика оценки микробиоценоза носоглотки и определения степени дисбиоза. Особое внимание уделено состоянию микробиоты верхних и нижних отделов респираторного тракта у часто болеющих детей, а также у детей с рецидивирующими и хроническими заболеваниями органов дыхания. Показано, что выявление возбудителя в посеве материала из верхних и нижних дыхательных путей не обязательно свидетельствует о его роли как возбудителя острого бронхолегочного заболевания. Необходима оценка степени выраженности дисбиоза. Однако длительная персистенция инфекционного возбудителя у пациентов с острыми бронхолегочными заболеваниями может привести к дисбалансу иммунной реактивности и формированию хронического бронхолегочного воспалительного процесса. Повышенная колонизация дыхательных путей у пациентов с хроническими респираторными заболеваниями является существенным фактором риска, способствующим развитию обострений. Отмечено, что мониторинг этиологически значимых штаммов микроорганизмов у пациентов с острой и хронической бронхолегочной патологией необходим для усовершенствования патогенетической тактики лечения и профилактики формирования хронических состояний.

The article presents the data of national and foreign literature about microbiocenosis of human body under normal and pathological conditions. Stages of respiratory tract colonization by microflora in different periods of childhood are considered. The information of numerous studies on lung microbiota is presented in comparison with the microbiocenosis of the upper respiratory tract. Experimental data confirming the presence of microflora in the lungs of a healthy person and a direct correlation between the microbiota of the upper and lower respiratory tracts are provided. One of the most important factors determining the state of the microbiota of the lung is microaspiration. The value of microbiocenosis of open cavities for the formation of mucosal immunity is shown. The scientific concept about the algorithm of functioning of colonization resistance of the mucous membranes is outlined. We considered the method to evaluate nasopharynx microbiocenosis and the degree of dysbiosis. Particular attention is paid to the microbiota of the upper and lower respiratory tract in children with repeated respiratory diseases, as well as in children with recurrent and chronic respiratory diseases. It is shown that the identification of the pathogen in the culture from the upper and lower respiratory ways does not necessarily indicate its role as a causative agent of acute bronchopulmonary disease. The evaluation of dysbiosis severity is needed. However, long persistence of the infectious agent in patients with acute bronchopulmonary diseases can lead to an imbalance of immune reactivity and the formation of a chronic bronchopulmonary inflammatory process. Increased airway colonization in patients with chronic respiratory diseases is an important risk factor contributing to the development of exacerbations. It is noted that monitoring of etiologically significant microorganisms in patients with acute and chronic bronchopulmonary pathology is necessary for the improvement of pathogenetic treatment and prevention of chronic conditions.


Keywords

мікробіоценоз; респіраторні захворювання; діти; огляд

микробиоценоз; респираторные заболевания; дети; обзор

microbiocenosis; respiratory diseases; children; review


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: том 1: учебник / Под ред. В.В. Зверева, М.Н. Бойченко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. — Т. 1. — 443 с.
2. Колонизационная резистентность и иммунологическая реактивность слизистых ротоглотки у детей в норме и при бронхолегочных заболеваниях / В.А. Метельская, В.А. Алешкин, Е.А. Воропаева [и др.] // Вестник РАМН. — 2010 — № 7. — С. 10-15.
3. Development of upper respiratory tract microbiota in infancy is affected by mode of delivery / A.A. Bosch, Е. Levin, М.А. van Houten [et al.] // EBioMedicine. — 2016, Jul. — 9. — Р. 336-345. — Doi: 10.1016/j.ebiom.2016.05.031.
4. Disordered microbial communities in asthmatic airways / М. Hilty, С. Burke, Н. Pedro [et al.] // PloS one. — 2010. — 5. — Р. e8578. [PubMed]
5. Topographical continuity of bacterial populations in the healthy human respiratory tract / E.S. Charlson, К. Bittinger, A.R. Haas [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2011. — 184. — Р. 957-963.
6. Gleeson K. Quantitative aspiration during sleep in normal subjects / К. Gleeson, D.F. Eggli, S.L. Maxwell // Chest. — 1997. — 111. — Р. 1266-1272. [PubMed]
7. Analysis of the upper respiratory tract microbiotas as the source of the lung and gastric microbiotas in healthy individuals / С.М. Bas–sis, J.R. Erb-Downward, R.P. Dickson, С.М. Freeman [et al.] // MBio. — 2015. — 6. — Р. e00037.
8. Коренюк О.С. Ефективність лікувального харчування в терапії синдрому зригування у дітей грудного віку / О.С. Коренюк // Медичний форум. — 2014. — № 2. — С. 93-99.
9. Ильченко С.И. Микроаспирационный синдром в практике педиатра: современные особенности и роль в формировании бронхообструктивного синдрома / С.И. Ильченко, Е.Д. Дука, Л.А. Жукова // Здоровье ребенка. — 2016. — № 7(75). — С. 90-94. — DOI: 10.22141/2224-0551.7.75.2016.86731.
10. Брыскина Е.Ю. Вопросы диагностики микроаспирации желудочного содержимого у детей, получавших респираторную терапию в неонатальном периоде / Е.Ю. Брыскина, В.С. Брыскин // Евразийский союз ученых. — 2014. — № 7. — С. 24-26.
11. Assessing bacterial populations in the lung by replicate analysis of samples from the upper and lower respiratory tracts / E.S. Charlson, К. Bittinger, J. Chen [et al.] // PloS one. — 2012. — 7(9). — Р. e42786. [PubMed]
12. Direct sampling of cystic fibrosis lungs indicates that DNA-based analyses of upper-airway specimens can misrepresent lung microbiota / A.F. Goddard, B.J. Staudinger, S.E. Dowd [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2012. — 109(34). — Р. 13769-13774.
13. Serial analysis of the gut and respiratory microbiome in cystic fibrosis in infancy: interaction between intestinal and respiratory tracts and impact of nutritional exposures / J.C. Madan, D.C. Koestler, B.A. Stanton [et al.] // mBio. — 2012. — 3(4).
14. Comparison of the respiratory microbiome in healthy nonsmokers and smokers / А. Morris, J.M. Beck, P.D. Schloss [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2013. — 187. — Р. 1067-1075. 
15. Pragman A.A., Kim H.B., Reilly C.S., Wendt C., Isaacson R.E. The lung microbiome in moderate and severe chronic obstructive pulmonary disease / А.А. Pragman, Н.В. Kim, C.S. Reilly [et al.] // PloS one. — 2012. — 7(10). — Р. e47305. [PubMed]
16. The lung tissue microbiome in chronic obstructive pulmonary disease / М.А. Sze, Р.А. Dimitriu, S. Hayashi [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2012. — 185(10). — Р. 1073-1080. [PubMed]
17. Airway microbiota and bronchial hyperresponsiveness in patients with suboptimally controlled asthma / Y.J. Huang, С.Е. Nelson, E.L. Brodie [et al.] // The Journal of allergy and clinical immuno–logy. — 2011. — 127(2). — Р. 372–381.
18. Микрофлора, колонизационная резистентность слизистых и мукозальный иммунитет / А.В. Караулов, С.С. Афанасьев, В.А. Алешкин [и др.] // Иммунология. — 2015. — № 5. — С. 290-295.
19. Показатели колонизационной резистентности слизистых ротоглотки как объективные критерии мукозального иммунитета при бронхитах у детей / А.В. Караулов, В.А. Алешкин, Е.А. Воропаева [и др.] // Иммунология. — 2012. — Т. 33, № 5. — С. 255-259. 
20. Абатуров А.Е. Mолекулярные механизмы неспецифической защиты респираторного тракта: распознавание патоген-ассоциированных молекулярных структур / А.Е. Абатуров // Здоровье ребенка. — 2006. — Т. 2, № 2. — С. 14-18.
21. Huang Y.J. The emerging relationship between the airway microbiota and chronic respiratory disease: clinical implications / Y.J. Huang, S.V. Lynch // Expert Rev. Respir. Med. — 2011. — 5. — Р. 809-821. [PubMed]
22. Huffnagle Gary B. The Bacterial Microbiota in Inflammatory Lung Diseases / Gary B. Huffnagle, Robert P. Dickson // Clin. Immunol. — 2015 Aug. — 159(2). — Р. 177-182. — doi: 10.1016/j.clim.2015.05.022.
23. Interference between streptococcus pneumoniae and staphylococcus aureus: In vitro hydrogen peroxide-mediated killing by streptococcus pneumonia / G. Regev-Yochay, К. Trzcinski, C.M. Thompson [et al.] // J. Bacteriol. — 2006. — 188(13). — Р. 4996-5001. — doi: 10.1128/JB.00317-06. 
24. Inhibitory and bactericidal effects of hydrogen peroxide production by streptococcus pneumoniae on other inhabitants of the upper respiratory tract / C.D. Pericone, К. Overweg, P.W.M. Hermans, J.N. Weiser // Infect. Immun. — 2000. — 68(7). — Р. 3990-3997. — doi: 10.1128/IAI.68.7.3990-3997.2000.
25. Margolis E. The ecology of nasal colonization of streptococcus pneumoniae, haemophilus influenzae and staphylococcus aureus: The role of competition and interactions with host’s immune response / Е. Margolis, А. Yates, В. Levin // BMC Microbiology. — 2010. — 10(1). — 59. [PubMed]
26. Blaser M.J. What are the consequences of the disappearing human microbiota? / M.J. Blaser, S. Falkow // Nat. Rev. Microbiol. — 2009. — 7(12). — Р. 887-894. — doi: 10.1038/nrmicro2245. [PubMed]
27. Brook I. Increased recovery of moraxella catarrhalis and haemophilus influenzae in association with group A β-haemolytic streptococci in healthy children and those with pharyngo-tonsillitis / I. Brook, A.E Gober // J. Med. Microbiol. — 2006. — 55(8). — Р. 989-992. — doi: 10.1099/jmm.0.46325-0.
28. In vitro inhibition of S. pneumoniae, nontypable H.influenzae and M.catarrhalis by alpha-hemolytic streptococci from healthy children / К. Tano, С. Olofsson, Е. Grahn-Hakansson, S.E. Holm // Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol. — 1999. — 47(1). — Р. 49-56. — doi: 10.1016/S0165-5876(98)00174-8. 
29. Tano K. Bacterial adherence to pharyngeal cells: In vitro stu–dies with alpha-haemolytic streptococci and haemophilus influenza / К. Tano, S. Hellström // Acta Otolaryngol. — 2002. — 122(7). — Р. 745-751. — doi: 10.1080/00016480260349827.
30. Адгезия клетками назофарингеального и буккального эпителия индигенных и условно-патогенных микроорганизмов как показатель резистентности респираторного тракта детей с бронхитами и пневмониями / А.В. Караулов, В.А. Метельская, В.А. Алешкин [и др.] // Иммунопатология. Аллергология. Инфектология. — 2010. — № 3. — С. 37-46.
31. Микробиоценозы открытых полостей и мукозальный иммунитет / С.С. Афанасьев, В.А. Алешкин, Е.А. Воропаева [и др.] // Эффективная фармакотерапия. — 2013. — № 1(27). — С. 6-11. — http://wwew.umedp.ru/articles.
32. Бережний В.В. Імунокорекція повторних епізодів інфекції дихальних шляхів у дітей / В.В. Бережний // Здоров’я України. — 2013. — С. 32-33.
33. Характеристика микробиоценоза верхних дыхательных путей у часто болеющих детей г. Семей / Г.Т. Камашева, Е.Г. Белухина, Г.К. Шарипова, Б.К. Кариполлин // Наука и здравоохранение. — 2011. — № 1. — http://journal.ssmu.kz/index.php?statja=519&lang=ru.
34. Снегирева Н.Ю. Нарушения микробиоценоза и функциональные изменения органов дыхания у детей с рецидивирующими респираторными инфекциями и подходы к коррекции: Автореф. дис... канд. мед. наук: 14.00.09. — Иваново, 2009. — 123 с.
35. Метельская В.А. Характеристика колонизационной резистентности слизистых оболочек дыхательного тракта при бронхитах у детей: Автореф. дис... канд. биол. наук: 14.03.09, 03.02.03. — М., 2013. — 119 с. 
36. Лупальцова О.С. Особенности микрофлоры дыхательных путей у детей с респираторной патологией / О.С. Лупальцова // Современные аспекты инфекционной патологии: Сб. науч. статей IV науч.-практ. конф. студ. и мол. ученых. 13–15 октября 2014 г. — Астрахань. — С. 94-99.
37. Маланичева Т.Г. Совершенствование методов лечения рецидивирующих бронхитов у часто болеющих детей с учетом микробиоценоза носоглотки / Т.Г. Маланичева, Н.В. Зиатдинова // Практическая медицина. — 2009. — № 7(39). — С. 114-115.
38. Саматова Е.В. Особенности микробиоценоза нижних дыхательных путей при хронических инфекционно-воспалительных заболеваниях легких детей и антибиотикорезистентность основных патогенов / Е.В. Саматова // Вестник Уральской медицинской академической науки. — 2012. — № 1(38). — http://vestnikural.ru/article/1-38.
39. Холодок Г.Н. Микробиологические и патогенетические аспекты внебольничных пневмоний у детей: Автореф. дис... д.м.н.: 03.02.03. — М., 2012. — 41 с.
40. Wills-Karp M. The germless theory of allergic disease: revisiting the hygiene hypothesis / М. Wills-Karp, J. Santeliz, C.L. Karp // Nature reviews. Immunology. — 2001. — 1(1). — Р. 69-75.
41. Early exposure to infections and antibiotics and the incidence of allergic disease: a birth cohort study with the West Midlands General Practice Research Database / T.M. Mckeever, S.A. Lewis, С. Smith [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. — 2002. — 109(1). — Р. 43-50. [PubMed]
42. Early antibiotic treatment and later asthma / М. Wjst, В. Hoelscher, С. Frye [et al.] // Eur. J. Med. Res. — 2001. — 6(6). — Р. 263-271. [PubMed]
43. Does the use of antibiotics in early childhood increase the risk of asthma and allergic disease? / J.H. Droste, М.Н. Wieringa, J.J. Weyler [et al.] // Clin. Exp. Allergy. — 2000. — 30(11). — Р. 1547-1553. [PubMed]
44. Microflora-associated characteristics in faeces from allergic and nonallergic infants / M.F. Bottcher, Е.К. Nordin, А. Sandin [et al.] // Clin. Exp. Allergy. — 2000. — 30(11). — Р. 1590-1596. [PubMed]
45. Distinct patterns of neonatal gut microflora in infants in whom atopy was and was not developing / М. Kalliomaki, Р. Kirjavainen, Е. Eerola [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. — 2001. — 107(1). — Р. 129-134. [PubMed]
46. Allergy development and the intestinal microflora during the first year of life / В. Bjorksten, Е. Sepp, К. Julge [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. — 2001. — 108(4). — Р. 516-520. [PubMed]
47. Aberrant composition of gut microbiota of allergic infants: a target of bifidobacterial therapy at weaning? / P.V. Kirjavainen, Т. Arvola, S.J. Salminen, Е. Isolauri // Gut. — 2002. — 51(1). — Р. 51-55. [PubMed]
48. Development of allergic airway disease in mice following antibiotic therapy and fungal microbiota increase: role of host gene–tics, antigen, and interleukin-13 / M.C. Noverr, N.R. Falkowski, R.A. Mcdonald [et al.] // Infect. Immun. — 2005. — 73(1). — Р. 30-38. [PubMed]
49. Role of antibiotics and fungal microbiota in driving pulmonary allergic responses / M.C. Noverr, R.M. Noggle, G.B. Toews, G.B. Huffnagle // Infect. Immun. — 2004. — 72(9). — Р. 4996-5003. [PubMed]
50. Dysregulation of allergic airway inflammation in the absence of microbial colonization / Herbst T., Sichelstiel A., Schar C. [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. — 2011. — 184(2). — Р. 198-205.

Similar articles

Features of the microbial landscape of the upper respiratory tract in children with microaspiration syndrome with damage to the central nervous system
Authors: Ильченко С.И., Мишина Н.В., Фиалковская А.А., Жукова Л.А.
ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина

"Child`s Health" Том 13, №8, 2018
Date: 2019.01.21
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Микробиоценоз организма человека. Факторы, влияющие на его состояние, и коррекция
Authors: Мамчур В.И., д.м.н., профессор кафедры фармакологии и клинической фармакологии, ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина
Харченко Ю.В., преподаватель кафедры фармакологии и клинической фармакологии, ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина
Жилюк В.И., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии и клинической фармакологии, ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина

"News of medicine and pharmacy" №7 (694), 2019
Date: 2019.06.27
Sections: Clinical researches
Antagonistic bacteria Bacillus subtilis: the effect on immunity and the possibilities of clinical use
Authors: Овчаренко Л.С., Вертегел А.А., Слуцкая Т.В., Андриенко Т.Г., Самохин И.В., Кряжев А.В.
ГУ «Запорожская медицинская академия последипломного образования МЗ Украины», г. Запорожье, Украина

"Child`s Health" Том 12, №2.1, 2017
Date: 2017.06.02
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Cough in children: prevalence and significance in outpatient practice.  Safety of the ambroxol molecule as a basis for choice of treatment
Authors: Высочина И.Л., Абатуров А.Е.
ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины», г. Днепр, Украина

"Child`s Health" Том 14, №7, 2019
Date: 2019.12.10
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual

Back to issue