Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

FEATURES OF IMMUNITY INDICATORS AND THE ORAL CAVITY MICROBIOTA IN CHILDREN WITH THE PATHOLOGY OF THE PHARYNGEAL TONSIL

Alekseeva Yu.A. 1 Samoukina A.M. 1 Andreeva O.V. 1
1 Tver State Medical University
В результате проведенного исследования выявлены информативно значимые биомаркеры микробиоты полости рта, отражающие риск снижения уровня здоровья у детей с патологией глоточной миндалины. Проведено бактериологическое и молекулярно-генетическое исследование ротовой жидкости у 129 детей в возрасте от 6 до 12 лет с патологией глоточной миндалины. У детей III группы здоровья с хроническим аденоидитом вирусный компонент и бактериально-вирусные ассоциации встречались достоверно чаще по сравнению с детьми II группы здоровья. При наличии у реципиента бактериально-вирусных ассоциаций отмечена более выраженная реакция иммунной системы в виде повышения содержания в крови IgА, IgМ, IgG на 24,6, 27,6 и 10,8% соответственно по сравнению с присутствием только вирусного компонента. Наличие представителей герпесвирусов в ротовой жидкости у детей с патологией глоточной миндалины отражает снижение резистентности организма и позволяет отнести таких детей к группе риска для обоснования системы мониторинга и коррекционно-оздоровительных мероприятий. Полученные данные свидетельствуют о процессах формирования «механизма взаимодействия» между макроорганизмом и его нормо- или патомикробиотой, реализующегося через инфекционный процесс и иммунную систему организма.
As a result of the study, informatively significant biomarkers of microbiota of the oral cavity were revealed, which reflect the risk of a decrease in the level of health in children with pharyngeal tonsil pathology. Bacteriological and molecular genetic studies of the oral fluid were performed in 129 children aged 6 to 12 years with pharyngeal tonsil pathology. In children of the 3rd group of health with chronic adenoiditis, the viral component and bacterial-viral associations were found significantly more often in comparison with children of the 2nd group of health. If the recipient has got bacterial-viral associations, a more pronounced reaction of the immune system is observed as increasing of IgA, IgM, IgG levels in blood by 24.6%, 27.6% and 10.8%, respectively, in comparison with the presence of only viral component. The presence of representatives of herpes viruses in the oral fluid in children with pharyngeal tonsil pathology reflects a decrease in the body's resistance and makes it possible to classify such children as a risk group to justify the monitoring system and corrective and health-improving measures. The obtained data indicate the processes of formation of the “mechanism of interaction” between the macroorganism and its normo- or pathomicrobiota, which is realized through the infectious process and the body's immune system.
microbiota
oral cavity
children
pharyngeal tonsil pathology
resistance

Дети с патологией глоточной миндалины составляют от 20 до 70% среди детей с рецидивирующими респираторными заболеваниями. Актуальность данной проблемы связана с высоким риском снижения уровня здоровья у таких детей, сопровождающегося невротическими реакциями, быстрым утомлением, снижением успеваемости. В свою очередь, это приводит к социальной дезадаптации ребёнка, а также к увеличению экономических затрат на лечение и потере трудового времени родителей [1; 2].

Многочисленные исследования последнего десятилетия подтверждают, что микробиота является важным регулятором физиологических процессов, иммунной резистентности и поведения. Микробиом является интегральной частью, дискретным органом человека, и его состояние может рассматриваться как один из маркеров для оценки состояния здоровья человека, а изменение численности и соотношение микроорганизмов, их биологических свойств могут являться показателями индивидуального адаптогенеза [3-5].

Полость рта - это входные ворота пищеварительной и бронхолегочной систем, и состояние микробиоты данного биотопа определяет колонизационную резистентность и формирование микробиоценозов других биотопов. Кроме того, ротовая жидкость содержит множество биомаркеров, отличающихся стабильностью, точностью обнаружения, включающую высокую чувствительность, специфичность и воспроизводимость анализов, простоту выполнения и экономическую эффективность клинико-диагностических алгоритмов [6-8].

Учитывая не только медицинскую, но и социальную значимость проблемы формирования здоровья детей с патологией глоточной миндалины, представляется важным исследование качественных и количественных параметров микробиоты ротовой полости и показателей резистентности организма у данной категории детей для реализации комплексного подхода к профилактике, лечению и реабилитации [9-11].

Цель исследования: определение объективных и информативно значимых факторов, отражающих риск снижения уровня здоровья и качества жизни детей с патологией глоточной миндалины для обоснования системы мониторинга и коррекционно-оздоровительных мероприятий.

Материал и методы исследования. Под наблюдением находились 129 детей в возрасте от 6 до 12 лет с различным уровнем здоровья. Для решения поставленных задач методом выборочного отбора все дети были разделены на две группы обследования. Основную группу составили 55 детей с хроническим аденоидитом (III группа здоровья), а к группе сравнения были отнесены 74 ребёнка с гипертрофией глоточной миндалины (II группа здоровья). Согласно МКБ 10 хронический аденоидит имеет код J35. Среди обследованных было 68 мальчиков и 61 девочка. Группы были статистически сопоставимы по возрастно-половому составу. Критерием включения в основную группу было наличие хронического аденоидита в стадии ремиссии, а критерием исключения - наличие другой хронической патологии. Методы исследования включали комплексную оценку уровня здоровья (согласно Приказу МЗ РФ № 514н) с использованием инструментальных и лабораторных методов исследования.

Для оценки состояния микробиоты пищеварительного тракта был использован скрининговый метод с определением микроэкологического варианта нормомикробиоты, характеризующегося определенным сочетанием индигенной и факультативной микрофлоры, где наиболее оптимальным является первый, а более неблагоприятным – третий вариант нормомикробиоты (патент на изобретение № 2602697 от 03.03.2015 г.).

Для определения вирусного компонента микробиоты полости рта проведено молекулярно-генетическое исследование ротовой жидкости на наличие ДНК представителей герпесвирусов (вируса простого герпеса 1 и 2 типа, вируса Эпштейна-Барр, вируса герпеса 6 типа, цитомегаловируса). Для выделения и амплификации нуклеиновых кислот использовали комплекты реагентов «РибоПреп» и «АмплиСенс® EBV/CMV/HHV6-скрин-FL» (набор реагентов для амплификации ДНК вируса Эпштейна-Барр, цитомегаловируса и вируса герпеса человека 6 типа), «АмплиСенс® HSV-typing-FL» (набор реагентов для амплификации ДНК вирусов простого герпеса и генотипирования 1 и 2 типов) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» ФБУН «Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора» и амплификатор AppliedBioSystem.

Статистическую обработку результатов клинических и лабораторных исследований проводили с помощью программных пакетов Microsoft Office Excel (2007) и Statistica (10.0) для Windows (Statsoft Inc., USA).

Для оценки состояния иммунной резистентности было проведено количественное определение IgA, IgM, IgG и IgE в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа («Вектор-Бест»).

Научно-исследовательская работа проводилась в рамках реализации государственного задания (№ 056-00150-18-00 от 27.12.2017) с соблюдением основных биоэтических правил (заключение Этического комитета ТГМУ от 21.01.2018 г.). Исследования выполнены в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Тверской государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, по адресу: 170036, г. Тверь, Петербургское шоссе, д. 115, корп. 1 (Лицензия на медицинскую деятельность № ФС-69-01-000812 от 15 февраля 2018 года, сроком действия – бессрочно).

Результаты исследования и их обсуждение. На первом этапе работы было проведено определение бактериально-вирусных ассоциаций микробиоты полости рта у детей в двух группах обследования. При исследовании бактериального компонента у детей с гипертрофией глоточной миндалины в 33,7% и 50% случаев были определены первый и второй варианты микробиоценоза. Третий вариант нормомикробиоты, характеризующийся увеличением условно-патогенной микрофлоры на фоне снижения количества представителей облигатной микрофлоры, был выявлен   лишь у 16,3% респондентов. Таким образом, у детей со II группой здоровья наблюдалось доминирование оптимального соотношения облигатной и факультативной микрофлоры, тогда как прогностически неблагоприятный третий вариант нормомикробиоты был выявлен в незначительном количестве. При исследовании вирусного компонента обнаружено, что наиболее часто у детей с гипертрофией глоточной миндалины встречалась ДНК вируса герпеса 6 типа (табл. 1).

Таблица 1

Бактериальный и вирусный компонент микробиоты полости рта у детей с гипертрофией глоточной миндалины (II группа здоровья)

 

Вирусный компонент

Вариант нормомикробиоценоза

(n=74)

Первый

n=25 (33,7%)

Второй

n=37 (50,0%)

Третий

n=12 (16,3%)

Абс.

%

Абс.

%

Абс.

%

Вируспозитивные

7

28

20

54,1

9

75*

Ассоциации

1

4

6

16,2*

3

25*

Эпштейна-Барр

3

12

8

21,6

5

41,7*

Герпеса 6 типа

5

20

17

45,9*

6

50*

Простого герпеса 1 типа

0

0

1

2,7

1

8,3*

Примечание: * р<0,05.

Кроме того, ДНК вируса Эпштейна-Барр, герпеса 6 типа и ассоциации вирусов достоверно преобладали у лиц с третьим микроэкологическим вариантом нормомикробиоты по сравнению с более благоприятным первым вариантом. ДНК цитомегаловируса у детей данной группы обследования не выявлено. Следует отметить, что наличие ДНК вируса простого герпеса у детей с гипертрофией глоточной миндалины (II группа здоровья) носило спорадический характер, что соответствует общей тенденции у здоровых людей [12].

В группе детей с хроническим аденоидитом (III группа здоровья) выявлены более выраженные микроэкологические изменения полости рта, которые характеризовались изменениями качественных и количественных параметров как бактериального, так и вирусного компонентов (табл. 2).

Таблица 2

Бактериальный и вирусный компонент микробиоты полости рта у детей с хроническим аденоидитом (III группа здоровья)

 

Вирусный компонент

Вариант нормомикробиоценоза

(n=50)

Первый

n=3 (6%)

Второй

n=16 (32%)

Третий

n=31 (62%)

Абс.

%

Абс.

%

Абс.

%

Вируспозитивные

1

33,3

13

81,3

27

87,1

Ассоциации

0

0

4

25

10

32,3

Эпштейна-Барр

0

0

6

37,5

12

38,7

Герпеса 6 типа

1

33,3

8

50

18

58,1

Простого герпеса 1 типа

0

0

1

6,3

2

6,5

Цитомегаловирус

0

0

2

12,5

5

16,1

Примечание: * р<0.05.

Следует отметить, что у 5 детей (9,1%) данной группы наблюдались дисбиотические изменения микробиоты полости рта даже в стадии ремиссии инфекционного процесса. В частности, связанные с наличием условно-патогенной микрофлоры в количестве, превышающем 4 lg КОЕ/мл, у 3 детей (5,4%) в полости рта выявлены Haemophilus influenza. С позиций определения варианта нормомикробиоты в данной группе обследования значительно преобладал третий (62%), менее благоприятный вариант, по сравнению со вторым (32%) и первым (6%) вариантами. У детей данной группы обследования со вторым и третьим микроэкологическим вариантом нормомикробиоты в большинстве случаев выявлялся вирусный компонент, представленный различными герпесвирусами, включая вирус Эпштейна-Барр, герпеса 6 типа, простого герпеса 1 типа и цитомегаловирус. Следует подчеркнуть, что достоверных различий по качественным и количественным параметрам вирусного компонента у детей со вторым и третьим вариантом не обнаружено. Однако у детей данной группы в вируспозитивных образцах определялся цитомегаловирус, который отсутствовал у детей с гипертрофией глоточной миндалины и у здоровых детей различных возрастных групп [12]. Таким образом, у детей с III группой здоровья наблюдается изменение качественных и количественных параметров не только бактериального, но и вирусного компонента по сравнению с детьми II группы здоровья.

При сравнении количественного содержания иммуноглобулинов различных классов в сыворотке крови у детей II (с гипертрофией глоточной миндалины) и III (с хроническим аденоидитом) групп здоровья был выявлен ряд особенностей (табл. 3).

Таблица 3

Иммунологические показатели сыворотки крови у детей с патологией глоточной миндалины

Группы

обследования

Концентрация иммуноглобулинов крови (мг/мл)

IgA

IgM

IgG

IgE

Дети с гипертрофией глоточной миндалины (II группа здоровья)

17,23±1,47*

2,26±0,17*

81,27±6,29

85,8±41,18

Дети с хроническим аденоидитом (III группа здоровья)

12,52±0,95*

1,74±0,10*

71,32±3,72

74,64±10,52

 t-критерий Стьюдента

p=0,028

p=0,028

p=0,223

p=0,704

 

Так, у детей с хроническим аденоидитом (МКБ 10: J35) выявлена тенденция к более низкому содержанию иммуноглобулинов, всех определяемых в настоящем исследовании классов, IgA, IgM, IgG и IgE. Однако достоверные различия (t-критерий Стьюдента) были получены только для IgA и IgM (p=0,028), что вполне закономерно, поскольку эти классы иммуноглобулинов участвуют в первичном иммунном ответе и защите слизистых оболочек, в частности полости рта.

При сопоставлении результатов изучения состояния микроэкологии полости рта и содержания отдельных классов иммуноглобулинов сыворотки крови выявлен ряд особенностей. Так, у всех детей, имеющих ДНК вируса герпеса 6 типа, наблюдалось снижение уровня иммуноглобулинов IgA, IgM, IgG и IgE классов по сравнению со средними значениями этих показателей в группах обследования. Кроме того, повышенное содержание IgE (p=0,031) при втором и третьем микроэкологическом варианте бактериальной флоры может указывать на состояние микробной сенсибилизации организма (табл. 4).

Таблица 4

Взаимосвязь бактериально-вирусных компонентов полости рта и содержания отдельных классов иммуноглобулинов сыворотки крови у детей с патологией глоточной миндалины

Микроэкология полости рта

Количественное содержание иммуноглобулинов крови (мг/мл)

IgA

IgM

IgG

IgE

Бактериальный компонент (первый вариант)

12,19±1,97

1,73±0,2

82,09±11,9

68,91±15,87*

Бактериальный компонент (второй, третий вариант)

14±2,07

1,64±0,2

72±5,9

107,25±36,34*

Вирусный компонент (вирус герпеса 6 типа)

9,48±1,08

1,34±0,63

59,7±1,65

73±37,07*

Бактериально-вирусные ассоциации

12,57±1,47

1,85±0,15

66,87±3,35

65±13,56*

Примечание: * р<0.05.

Следует отметить, что количественное содержание иммуноглобулинов различных классов имело тенденцию к увеличению при наличии изменений как в бактериальном, так и в вирусном компоненте микробиоты, выявлении бактериально-вирусных ассоциаций. Исключение составил IgE, количество которого снизилось на 12,3% при наличии ассоциаций вирусов и бактерий. Тем не менее выявленное превышение более чем на 30% данного класса иммуноглобулинов в совокупности с IgМ при втором и третьем варианте микробиоты позволяет предположить наличие инфекционного процесса и микробной сенсибилизации, как отражение процессов взаимодействия макро- и микроорганизма. Это подтверждается тем, что у детей III группы здоровья, с хроническим аденоидитом, вирусный компонент и бактериально-вирусные ассоциации встречались достоверно чаще (p=0,02 U-критерий Манна-Уитни) по сравнению с детьми II группы здоровья. Кроме того, нами отмечена более выраженная реакция иммунной системы при наличии у респондентов бактериально-вирусных ассоциаций. Так, содержание IgА, IgМ, IgG при бактериально-вирусных ассоциациях было выше на 24,6, 27,6 и 10,8% соответственно по сравнению с наличием у респондентов только вирусного компонента. Количественное содержание IgG также было на 27,3% выше при оптимальном варианте бактериальной нормомикробиоты по сравнению с наличием только вирусного компонента.

Заключение. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о процессах формирования «механизма взаимодействия» между макроорганизмом и его нормо- или патомикробиотой, реализующегося через инфекционный процесс и иммунную систему организма. Бактериальный и вирусный компоненты микробиоты полости рта находятся между собой в тесном динамическом взаимодействии, а также с общей иммунной резистентностью организма. Результаты исследования подтверждают, что бактериально-вирусные ассоциации полости рта отражают состояние общей резистентности организма у детей с хроническим аденоидитом и гипертрофией глоточной миндалины. Данные биомаркеры могут быть использованы как интегральный показатель для оценки уровня здоровья, формирования групп риска и превентивной коррекции в рамках реализации персонифицированного подхода. Кроме того, они могут быть предложены для обоснования системы мониторинга и коррекционно-оздоровительных мероприятий.