Исследование микробиоты кишечника методом посева

Обновлено: 08.07.2024

Assessment of microbiocenosis of arge intestine, 16 indicators (normal, opportunistic and opportunistic flora), PCR. COLONOFLOR-16.

Микробиота кишечника играет важную роль в поддержании здоровья и работоспособности человека. Считается, что она оказывает влияние на иммунную систему, метаболизм, психическое состояние и когнитивные функции человека.

Кишечная микробиота признана самостоятельным метаболически активным органом. Бактерии кишечника обеспечивают процессы ферментативного расщепления питательных веществ с образованием большого числа метаболитов, участвуют в синтезе витаминов, модулируют серотонинергическую нейротрансмиссию в центральной нервной системе, регулируют развитие и дифференцировку иммунокомпетентных клеток кишечника. Продукты бактериального переваривания стимулируют кишечную перистальтику и являются полноценным пластическим материалом, необходимым для поддержания гомеостаза в организме человека.

Нормофлора кишечника – это качественное и количественное соотношение разнообразных популяций микробов, поддерживающих биохимическое, метаболическое и иммунное равновесие, необходимое для сохранения здоровья.

По современным представлениям, абсолютное большинство (89%) в составе микробиоты здорового человека занимают микроорганизмы, относящиеся к двум крупным сообществам – бактероидам (Bacteroidetes) и фирмикутам (Firmicutes), каждое из которых состоит из множества родов. Бактероиды – группа анаэробных грамотрицательных бактерий трех классов (Bacteroidetes, Flavobacteria и Sphingobacteria).

Фирмикуты – преимущественно грамположительные бактерии двух основных классов – бацилл и клостридий (самые распространенные). К фирмикутам относятся стрептококки, стафилококки, лактобациллы, энтерококки и менее известные, но более многочисленные вейлонеллы, руминококки, эубактерии, пептострептококки.

Установлено, что общее количество всех бифидобактерий, которые входят в семейство актиномицетов, обычно не превышает 5% от общего количества бактерий толстой кишки, а лактобацилл — не более 1%.

При нарушении баланса в составе микрофлоры развивается дисбиоз, выраженный качественными и количественными изменениями микробиоты. Показано, что с дисбиозом кишечника связаны метаболические и иммунологические нарушения, патологии пищеварительной, нервной и сердечно-сосудистой систем, ожирение, диабет 2-го типа и другие заболевания. Измененный микробиом кишечника вовлечен в патогенез неинфекционных заболеваний органов пищеварения: воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), синдрома раздраженного кишечника, колоректального рака, целиакии, печеночной энцефалопатии, неалкогольной жироваяой болезни печени, алкогольных поражений печени, желчнокаменной болезни и др.

Определение микроэкологического статуса человека и его отклонений от нормы, в ходе которого осуществляется выявление (уточнение) этиологии инфекционно-воспалительных процессов при любых заболеваниях. Относится к новому направлению в микробиологических исследованиях - диагностике инфекции, дисбиозов и воспалительных процессов по специфическим микробным химическим веществам - маркерам. Исследование универсально в отношении разных групп микроорганизмов: не только бактерий, но и микроскопических грибов и вирусов, в том числе анаэробных микроорганизмов, которые составляют основной микробный массив (до 60 % и более).

Синонимы русские

Микроэкологический статус человека, микробиом человека, микроэкология человека.

Метод исследования

Газовая хроматография масс-спектрометрия (ГХ-ХМС).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Биоптат, венозная кровь, кал, капиллярная кровь, мазок из зева (ротоглотки), мазок с кожных покровов, мазок с конъюнктивы, мазок из носоглотки, мазок из уретры, мазок из цервикального канала, мокрота, ногти, отделяемое влагалища, отделяемое раны, секрет простаты, слюна, первая порция утренней мочи, средняя порция утренней мочи.

Для исследования почек и мочевого пузыря необходима средняя порция мочи, для исследования воспалительных процессов уретры – первая порция утренней мочи.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
  • Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
  • Исключить прием слабительных препаратов, введение ректальных свечей, масел, ограничить (по согласованию с врачом) прием медикаментов, влияющих на перистальтику кишечника (белладонна, пилокарпин и др.), и препаратов, влияющих на окраску кала (железо, висмут, сернокислый барий), в течение 72 часов до сбора кала.

Общая информация об исследовании

Микроэкологический статус человека является необходимым условием стабильного функционирования всех его органов и систем. Нормальная микробиота - по сути совокупность микробных сообществ локусов, характеризующихся определенным составом и колонизирующих кожу и слизистые оболочки. Это первичный неспецифический барьер, предшествующий активации неспецифических и специфических факторов защиты макроорганизма. Он покрывает кишечную стенку, слизистые оболочки и кожу человека, насчитывая около ста биллионов клеток микроорганизмов. Микробиота выступает как зеркальный показатель физиологического состояния организма в зависимости от воздействия на него различных факторов. Поэтому так важен контроль - и восстановление микробиоценоза, если он оказывается нарушенным.

Микробиота человека сконцентрирована в основном в кишечнике. Известные сведения о природе микробиоценоза кишечника достаточны для понимания его функционирования как физиологически активного органа человека. Однако при патологиях, связанных с дисбиозом, одних их недостаточно - в таких случаях необходимо количественное определение и контроль изменений в составе микроорганизмов. Отсутствие баланса в их продукции связано с патологическими проявлениями самого разного характера: кишечными расстройствами, кожными заболеваниями, половой дисфункцией, сердечной недостаточностью и др.

Исследование относится к новому направлению в микробиологии – диагностике инфекции, дисбиозов и воспалительных процессов по специфическим микробным химическим веществам (маркерам). Эти вещества содержатся в клеточных стенках микроорганизмов или производятся ими в процессе жизнедеятельности. Маркеры отличаются по химическому строению от вещества клеток человека. В данном случае речь идет о разнообразных жирных кислотах, которых у человека немногим более 20 видов, а у микробов – более 200. Поэтому есть возможность определить наличие микробов в организме человека, если имеется достаточно чувствительный метод анализа. Таким методом является газовая хроматография, совмещенная с масс-спектрометрией (ГХ-МС) - с его помощью можно точно определить химическую природу вещества по его масс-спектру. Современное компьютерное обеспечение в совокупности с разработанными методиками позволяет быстро и надежно определять малые доли веществ микробного происхождения в любых биологических жидкостях человека. Исследование используется для определения инфекционных агентов воспалений и оценки дисбиозов различных локализаций. Суть исследования состоит в прямом извлечении высших жирных кислот из образца биоматериала, их разделения на хроматографе в капиллярной колонке высокого разрешения и анализе состава на масс-спектрометре. На основании этих измерений расшифровывается состав микробиоты.

Применение данного метода для изучения микроэкологии человека дает качественно новый вариант микробиологического исследования благодаря возможности одновременного количественного определения большого количества микробных маркеров непосредственно в биологических пробах без предварительного культивирования микроорганизмов и использования биохимических тестовых материалов и генетических праймеров. Получение в реальном времени расширенной информации об анаэробах и труднокультивируемых аэробах, а также актинобактериях, вирусах, дрожжах и микроскопических грибах из одной пробы обеспечивает полную картину микробной этиологии заболевания. Количественные измерения позволяют изучать динамику изменения микробиоты при лечебных мероприятиях, в том числе влияние антибиотиков и пробиотиков на пристеночную микробиоту кишечника.

В ходе исследования определяется более 56 микроорганизмов одновременно в одном анализе; при этом используется количественный экспресс-метод диагностики дисбактериозов и определения возбудителей инфекции. Анализ универсален в отношении разных групп микроорганизмов: бактерий, грибов, вирусов. Чувствительность составляет 10 4 -10 5 клеток в пробе; селективность – до вида при наличии маркера. Анализ осуществляется непосредственно в материале без высевания микрофлоры и не требует биологических и биохимических тестовых материалов – культуральных сред, ферментов, праймеров и т.п.

Когда назначается исследование?

  • При определении микроэкологического статуса организма и его отклонений;
  • при выявлении или уточнении этиологии инфекционно-воспалительного процесса при любых нозологических формах заболеваний в клинической практике:
    • ОРИТ: сепсис, гнойно-воспалительные очаги, лихорадка неясной этиологии, менингит, бактериурия, полиорганная недостаточность;
    • хирургия: инфекция вследствие хирургического вмешательства, абсцессы почек и печени, воспалительные процессы респираторных органов, воспаление внутренних половых органов, ожоговая инфекция, гангрена, перитонит, синовит;
    • гинекология: хронический вагинит, цистит, воспаление матки и придатков, кандидоз;
    • урология и андрология: пиелонефрит, буллезный цистит, уретрит, простатит, орхит, гонорея;
    • репродуктология: мужское и женское бесплодие, связанное с инфекциями половых органов, невынашивание беременности, бесплодие, хронические воспалительные заболевания;
    • гастроэнтерология: синдром раздраженного кишечника, гастрит, дисбактериоз, диарея, запор, болезнь Крона;
    • пульмонология: муковисцидоз, пневмония, туберкулез, плеврит, лихорадка неясного генеза;
    • ЛОР: гайморит, синусит, фарингит, отит;
    • гепатология: асцит, дисбактериоз, спонтанный бактериальный перитонит;
    • дерматовенерология: угревая болезнь, атопическая экзема, себорея, онихомикоз, псориаз, дерматиты неясной этиологии, сифилис.

    Что означают результаты?

    Результат исследования выдается в виде списка исследуемых микроорганизмов, допустимых значений нормы и отклонений от нормы, а также диаграммы в сопоставлении с нормой.

    + Прилагается заключение в виде справочной информации по результатам анализа.

    Для биоматериалов кал, моча, секрет простаты и мазок из уретры нет референсных значений.

    Важные замечания

    • Исследование может применяться в оценке репродуктивного статуса, в лечении бесплодия и других серьезных заболеваний.

    Кто назначает исследование?

    Гинеколог, уролог, хирург, гастроэнтеролог, инфекционист, пульмонолог, отоларинголог, реаниматолог.

    Также рекомендуется

    10 Дисбактериоз кишечника с определением чувствительности к антибиотикам

    35 Посев на флору с определением чувствительности к антибиотикам и бактериофагам

    Анализ поможет определить, какие микроорганизмы населяют тонкий кишечник человека. В основе исследования — определение в сыворотке крови химических веществ, которые выделяют бактерии (в том числе анаэробные), грибы и некоторые вирусы.

    Приём и исследование биоматериала

    Когда нужно сдавать анализ Анализ микробиоты по Осипову (биотоп "Тонкая кишка")?

    Показания к исследованию микробиоты кишечника методом ГХ-МС по Осипову:

    • подозрение на нарушение микрофлоры тонкой кишки;
    • частые запоры или диарея;
    • синдром раздражённого кишечника — нарушение функции кишечника;
    • язвенный колит;
    • болезнь Крона — хроническое воспалительное заболевание кишечника;
    • приём антибиотиков;
    • нарушение стула после COVID-19.

    Подробное описание исследования

    Микробиота и её функции

    Микробиота — совокупность микроорганизмов, которые населяют кожу и слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, полостей носа и рта, органов мочеполовой системы.

    Самой многочисленной считается микробиота кишечника — на неё приходится около 60% всех бактерий, колонизирующих тело человека.

    Основные виды полезных бактерий-комменсалов:

    • лактобактерии,
    • бифидобактерии,
    • кишечные палочки (типичные).

    Условно патогенные (оппортунистические) бактерии обычно безвредны для здоровых людей и в небольшом количестве присутствуют в организме для поддержания разнообразия микрофлоры. Но если баланс кишечной микробиоты нарушается, например, из-за сбоя в работе иммунной системы, то такие бактерии быстро размножаются и могут причинить вред.

    Виды условно патогенных микроорганизмов:

    • энтеробактерии (эшерихии, бактерии рода протей, клебсиеллы): могут вызвать инфекционные заболевания желудочно-кишечного тракта, лёгких, мочеполовой системы, печени, желчевыводящих путей;
    • неферментирующие грамотрицательные бактерии (псевдомонады, нейссерии, легионеллы): вызывают заболевания мочевыводящих путей и органов репродуктивной системы, кишечника, а также пневмонии, менингиты, отиты;
    • грамположительные кокки (стафилококки, стрептококки, энтерококки) и анаэробные бактерии: возбудители гнойно-воспалительных заболеваний;
    • грибы: провоцируют инфекции органов желудочно-кишечного тракта.

    Одна из основных функций микробиоты — синтез короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), основного источника энергии для клеток слизистой оболочки кишечника. Также КЦЖК защищают организм от патогенов и токсинов, обладают противоопухолевым и противовоспалительным эффектом, стимулируют развитие нормальной микрофлоры, регулируют кислотно-щелочной баланс и поддерживают усвоение калия, магния, хлора, натрия и воды.

    Другие функции микробиоты кишечника:

    • выведение из организма отработанных биологически активных веществ, в том числе ферментов;
    • выработка гормонов, мочевой кислоты, незаменимых аминокислот и нейропептидов — биологически активных соединений, которые участвуют в обмене веществ.

    Изучение микробиоты продолжается. Появились исследования, в которых доказана взаимосвязь между нарушением микрофлоры кишечника и сахарным диабетом второго типа, ожирением, сердечно-сосудистыми заболеваниями.

    Есть данные о взаимодействии кишечной микробиоты и нервной системы: микробиота производит нейроактивные молекулы — ацетилхолин, серотонин, дофамин — главные медиаторы сигналов в центральной нервной системе. Если состав микробиоты нарушается, то заболевания центральной нервной системы могут прогрессировать.

    Нарушение микробиоты при постковидном синдроме

    В желудке, двенадцатиперстной и прямой кишке есть белки-рецепторы к вирусу SARS-CoV-2. Вирус связывается с рецепторами и проникает в клетки. При этом в слизистой оболочке кишечника может развиться воспаление, на фоне которого часто возникают гастроэнтерологические симптомы: диарея, синдром мальабсорбции — нарушение усвоения питательных веществ, дисбактериоз — состояние, при котором страдает микрофлора кишечника.

    Нарушение микробиоты сохраняется и в постковидном периоде. Примерно у 6% переболевших дисбактериоз сопровождается расстройствами дефекации.

    Диагностика состояния микробиоты: газовая хроматография — масс-спектрометрия

    Для оценки состояния микробиоты используют различные лабораторные методы. Один из них — газовая хроматография — масс-спектрометрия (ГХ-МС).

    Газовая хроматография — масс-спектрометрия — аналитический метод, разработанный российскими учёными во главе с профессором микробиологии Георгием Андреевичем Осиповым. В основе метода лежит определение микроорганизмов по так называемым микробным маркерам — жирным кислотам, которые производятся бактериями в процессе жизнедеятельности.

    У каждого вида бактерий — свой уникальный набор жирных кислот, который можно идентифицировать с помощью газовой хроматографии — масс-спектрометрии. По этому набору можно судить о составе микробиоты — просто по анализу крови и без предварительного культивирования микроорганизмов, в отличие от метода микробиологической диагностики.

    Основные преимущества газовой хроматографии — масс-спектрометрии:

    • универсальность: метод подходит для любого биоматериала;
    • высокая чувствительность и достоверность;
    • одновременное определение более 50 видов бактерий, грибков и некоторых вирусов;
    • возможность выявить анаэробы — бактерии, которые живут и размножаются в бескислородной среде;
    • отсутствие противопоказаний к проведению исследования.

    Особенности и преимущества методики

    Человеческий организм очень любит быть в балансе

    Микробиота кишечника (или микробиом) — это все микроорганизмы, живущие у нас внутри.

    Не секрет, что на каждом участке нашего тела постоянно находятся сотни видов бактерий. Человек, как большая экосистема, представляет из себя идеальную среду для проживания и размножения, чем микробы и пользуются. Причем пользуются настолько активно, что соотношение бактериальных и человеческих клеток почти равно!

    Из-за численности бактерий в нашем организме и их влияния некоторые ученые даже называют микробиоту отдельным органом человеческого тела. Неудивительно — мать передает ребенку не только собственные гены, но и базовый набор бактерий!

    Без некоторых бактерий наш организм чувствует себя плохо — например, кишечные бактерии необходимы нам, чтобы защищать кишечник от воспалений. За это отвечает масляная кислота или бутират, который наше тело синтезировать самостоятельно не умеет. Если бы бактерии не делали это за нас — мы, возможно, чаще болели бы.

    Нужно ли изучать свою микробиоту кишечника?

    Обязательно! Это нужно для того, чтобы точно понимать, какие бактерии и в каком количестве обитают в кишечнике. Человеческий организм очень любит быть в балансе, и баланс микроорганизмов для него тоже очень важен.

    Возьмем вот такой пример — существует бактероид, который в нашем организме синтезирует ГАМК, настоящий природный антидепрессант. А есть бактерия KLE1738, которая питается ГАМК. Пока эти два микроорганизма в балансе — человек чувствует себя хорошо. А если KLE1738 становится слишком много, то количество природного антидепрессанта уменьшается и появляется риск заболеть клинической депрессией.

    Еще более важный пример — бактерия Akkermansia, которая очень часто обитает в желудках худых людей. Ученые считают, что эта бактерия помогает человеку оставаться худым, потому как ускоряет или выравнивает углеводный и жировой обмены. Некоторые продукты питания повышают концентрации этой бактерии в организме и, возможно, с ее помощью когда-то будут лечить ожирение. Однако, существует нерешенный вопрос — эта бактерия все-таки помогает похудеть, или же ей все-таки больше нравится существовать в микрофлоре изначально худого человека?

    Знания о составе своей микробиоты дают возможность находить дополнительные причины для тех или иных проблем и успешнее их купировать или даже предотвращать.

    Анализ микробиоты выявляет заболевания?

    Нет! Инфекционные болезни может обнаружить только доктор и только после бактериального посева.

    А чем тогда полезен анализ микробиоты?

    Чем стабильнее состояние микробиоты в кишечнике, тем меньше риск того, что с вашим желудком случится что-то неприятное. В наше время анализ на микробиоту особенно полезен — мы иногда злоупотребляем острой и жирной пищей, пьем антибиотики и кофе.

    Оценка микробиоты формируется из следующих показателей:

    На основании оценки микробиоты специалист формирует рекомендации по питанию. В них будут входить те продукты, которые помогут вам выровнять концентрацию бактерий и привести микробиоту к балансу.

    Изменение рациона начинает положительно влиять на состояние микробиоты уже через 2 недели!

    Как происходит сдача анализа?

    Чтобы сделать анализ микробиоты не нужно никуда ходить — это набор для домашнего использования! В амбулаторный набор для взятия кала входит подробная инструкция, специальная пробирка с консервантом и накладка на сиденье унитаза. Когда закончите забор по инструкции — позвоните курьеру, он приедет и увезет образец в лабораторию. Не нужно ничего хранить в холоде или других особых условиях, именно на этот случай в пробирке есть особый консервант.

    Специалисты лаборатории разбирают материал на составляющие и выделяют образец ДНК. В нем их интересует ген 16S рРНК — после многократного умножения он является настоящей картой вашей микробиоты.

    Записаться можно по ссылке или по телефону 46-99-09.

    Читайте также: