Журнал «Боль. Суставы. Позвоночник» 2 (06) 2012

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.