Способ прогнозирования частоты ОРВИ у детей в возрастной группе 1-6 лет Российский патент 2024 года по МПК G01N33/50 C12Q1/6869 

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано с целью оценки вероятности развития частых эпизодов острых респираторных вирусных инфекций у детей младшей возрастной группы.

Представители комменсальной флоры, адгезируясь на эпителии слизистой оболочки, препятствуют прикреплению к ней представителей патогенной флоры. Нарушение барьерной функции приводит к тому, что патогенные микробы, а также продукты их жизнедеятельности, перемещаются к поверхности эпителия, что может вызвать иммунный клеточный ответ и производство провоспалительных цитокинов, привести к развитию воспалительных реакций [Козлов И.Г. Микробиота, мукозальный иммунитет и антибиотики: тонкости взаимодействия. РМЖ. 2018; 8(1): 19-27]. Кроме того, представители нормальной микробиоты обладают способностью синтезировать биологически активные субстанции, способные подавлять развитие патогенов, а также стимулировать иммунный ответ на слизистых дыхательных путей.

Из данных литературы известно, что бактерии типа Firmicutes способны расщеплять пищевые волокна. В процессе расщепления они производят ряд важных метаболитов, включая жирные кислоты с короткой цепью. Короткоцепочечные жирные кислоты способствуют созреванию иммунных клеток, обеспечивают защиту от воспалительных реакций, подавляя активность провоспалительных цитокинов [Cornick S, Tawiah A, Chadee K. Roles and regulation of the mucus barrier in the gut. Tissue Barriers. 2015; 3(1-2)].

Бактерии типа Actinobacteria обладают про биотическими функциями - обеспечивают защиту от кишечных патогенов с помощью прямой конкуренции и модуляции локального иммунного ответа [Rajilic-Stojanovic М, de Vos WM. The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota. FEMS Microbiol Rev. 2014 Sep; 38(5): 996-1047].

Бактерии типа Proteobacteria являются основными факторами кишечного воспаления, способны продуцировать эндотоксины, имеют потенциал для чрезмерного роста и доминирования на фоне антибиотикотерапии [Pussinen PJ, Havulinna AS, Lehto M, Sundvall J, Salomaa V. Endotoxemia is associated with an increased risk of incident diabetes. Diabetes Care. 2011 Feb; 34(2): 392-7].

Из изложенного следует, что данные бактериальные типы могут быть ответственны за местные иммунные реакции на слизистых оболочках. Однако точные данные о их содержании и динамике в детской популяции отсутствуют. Не исследовано также соотношение этих бактериальных типов в организме популяции практически здоровых детей и детей с рекуррентными респираторными инфекциями (РРИ).

Известен способ прогнозирования возникновения повторных респираторных заболеваний у детей раннего возраста, часто и длительно болеющих ОРЗ, предложенный коллективом авторов Шовкун В.А., Васильевой Л.И., Лутовиной О.В., Брагиной Л.Е., Усейновой Н.Н. [пат. RU 2305838]. Выполнено исследование микрофлоры толстого кишечника и слизистой оболочки ротоглотки микробиологическим методом с определением титров антигенов вирусов в мазках из ротоглотки и фекальном материале через 3 и более недель после перенесенного острого бронхолегочного заболевания. При обнаружении антигенов адено-, рео- или ротавирусов в фекальном материале и антигенов адено- или реовирусов в мазке со слизистой оболочки ротоглотки в титрах 108 и более в сочетании с дисбиозом кишечника III степени и дисбиотическими изменениями в составе микрофлоры ротоглотки прогнозируют предрасположенность ребенка к высокой частоте респираторных заболеваний. Недостатками данного способа являются - высокая трудоемкость, низкая скорость выполнения, низкая чувствительность - способность культивировать в аэробных условиях низкий процент микроорганизмов, что дает недостаточную точность прогнозирования.

Известен способ прогнозирования частоты повторных заболеваний у детей раннего возраста, страдающих острыми респираторными заболеваниями, предложенный авторами Усейновой Н.Н., Шовкун В.А., Мизерницким Ю.Л. [пат. RU 2297003], основанный на определении индуцированной митогенами и спонтанной продукции провоспалительных цитокинов мононуклеарными клетками - фактора некроза опухолей альфа и интерферона гамма. Однако способ является трудоемким ввиду проведения сложных биохимических исследований. Кроме того, отсутствует учет факторов риска, влияющих на формирование здоровья ребенка.

Известен способ прогнозирования частоты рецидивов инфекционных заболеваний дыхательных путей и стойкости эффекта оздоровления у дошкольников, предложенный коллективом авторов Михайленко А.А., Федотовой ТА., Сергеевой С.Ф., Кузнецовой А.В., Сенько О.В. [пат RU 2169923], основанный на оценке иммунолабораторных показателей и определении наличия условнопатогенной микрофлоры в кале, лейкоцитарной формулы крови, уровня иммуноглобулинов А, М, G, бактерицидной функции нейтрофилов в периферической крови с помощью НСТ-теста и фагоцитарной активности нейтрофилов.

Способ имеет низкую практическую значимость ввиду сложности вычислений. Кроме того, ввиду быстрой изменчивости учитываемых факторов, обладает низкой прогностической значимостью.

Количественные данные о бактериальных типах Firmicutes, Proteobacteria и Actinobacteria, динамика их количества и соотношения, могут быть послужить надежным, объективным способом прогнозирования развития частых ОРВИ у детей.

Целью заявляемого способа является простота выполнения, снижение трудоемкости, повышение скорости выполнения и чувствительности оценки частоты заболеваемости ОРВИ у детей.

Способ основан на результатах лабораторных исследований и клиническом наблюдении 90 детей в возрасте от 1 до 6 лет, обоих полов. Основная группа- 60 участников, относились по критериям заболеваемости к детям с рекуррентными респираторными инфекциями - 12 и более эпизодов ОРВИ за предшествующий календарный год. Контрольная группа - 30 практически здоровых детей, с частотой заболеваемости до 3 эпизодов ОРВИ за календарный год.

Всем участникам исследования в межрецидивный период выполнен забор мазка с задней стенки глотки, а также забор кала на анализ. Качественное и количественное изучение состава микробиоты ротоглотки и кишечника проведено методом генетического секвенирования региона V3-V4 гена 16S рРНК по стандартной технологии [методика проведения - https://propionix.ru/sekvenirovanje-i-ptsr?ysclid=liltnlmskc799735154]. Результаты представлены в таблице.

Из приведенных данных следует, что существуют статистически значимые различия в бактериальном составе микробиомов в группе здоровых детей и детей с РРИ.

При анализе процентного соотношения бактериальных типов в группах установлено, что в контрольной группе содержание Firmicutes в кишечнике на 7,56% выше, чем в ротоглотке. Actinobacteriota на 27,9% выше в кишечнике. В отношении Proteobacteria - в кишечнике на 23,55% ниже, чем в ротоглотке.

В основной группе содержание Firmicutes в кишечнике выше - на 14,36%, Actinobacteriota выше на 45%, Proteobacteria - в кишечнике на 24,9% ниже, чем в ротоглотке.

С учетом того, что соотношение Proteobacteria в ротоглоточном и кишечном микробиоме в обеих группах не имеет различий, показатель не использован нами как диагностически значимым.

Учитывая полученные данные, можно сделать вывод, что у детей в основной группе ротоглоточный микробном обеднен, в сравнении с кишечным микробиомом. Объем, видоспецифичность и соотношение флоры составе микробиома ротоглотки и кишечника участвуют в формировании иммунитета.

В нашем исследовании выявлены следующие закономерности. Если процентное содержание в микробиоте:

Firmicutes в ротоглотке 28,36% и менее, в кишечнике 29,27% и менее;

Actinobacteriota в ротоглотке 1,11% и менее, в кишечнике 5,01% и менее;

Proteobacteria в ротоглотке 4,36% и более, в кишечнике 0,9% и более, при этом в кишечном микробиоме относительно ротоглоточного Firmicutes выше на 7,57% и более, Actinobacteriota на 28% и более - ребенок имеет риск высокой частоты ОРВИ.

Для предупреждения эпизодов ОРВИ необходимо своевременно скорректировать состав микробиома с использованием патогенетической терапии.

Клинический пример №1.

Ребенок Б., мальчик, возраст 3 года. Частота эпизодов ОРВИ за последний календарный год - 5, в том числе 2 - за последние 6 месяцев. Матери предложено пройти исследование микробиоты ребенка. После получения информированного согласия, в межрецидивный период проведено исследование микробиоты ротоглотки и кишечника ребенка методом генетического секвенирования региона V3-V4 гена 16S рРНК.

Получены следующие результаты состава микробиоты: Firmicutes - 25,74% -ротоглотка, 28,07% - кишечник; Actinobacteriota - 0,91% - ротоглотка, 3,01% - кишечник; Proteobacteria - 4,95% - ротоглотка, 1,21% - кишечник. Firmicutes в кишечнике на 8,3% выше, чем ротоглотке, Actinobacteriota на 29%. При таком составе микробиома риск РРИ у ребенка высокий.

В течение 6 последующих месяцев ребенок находился под наблюдением, после чего был исследован состав микробиомов - Firmicutes - 22,81% - ротоглотка, 26,77% - кишечник, Actinobacteriota - 0,84% - ротоглотка, 2.61% - кишечник, Proteobacteria - 4,51% - ротоглотка, 1,12% - кишечник. Firmicutes в кишечнике на 14,8% выше, чем ротоглотке, Actinobacteriota на 32% выше.

Повторное исследование микробиома подтвердило высокий риск РРИ у ребенка, более того, степень риска возросла, получено более выраженное нарушение состава микробиомов, что подтвердилось клинически - за 6 месяцев наблюдения у ребенка зафиксировано 5 эпизодов ОРВИ - отмечена отрицательная динамика заболеваемости.

Клинический пример №2.

Ребенок Д., мальчик, возраст 3 года 3 месяца. Частота эпизодов ОРВИ за последний календарный год 5, в том числе 3 за последние 6 месяцев. Матери предложено исследовать состав микробиоты ребенка. После получения информированного согласия, в межрецидивный период проведено исследование микробиоты ротоглотки и кишечника ребенка методом генетического секвенирования региона V3-V4 гена 16S рРНК.

Получены следующие результаты состава микробиоты: Firmicutes - 23,91% - ротоглотка, 26,82% - кишечник, Actinobacteriota - 0,89%- ротоглотка, 3,12% - кишечник, Proteobacteria - 4,88% - ротоглотка, 1,17% - кишечник. Firmicutes в кишечнике на 10,85% выше, чем ротоглотке, Actinobacteriota на 29% выше. При таком составе микробиома риск РРИ у ребенка высокий.

В течение 6 последующих месяцев ребенок находился под наблюдением. Было скорректировано питание - исключены простые углеводы, сладкие газированные напитки, полуфабрикаты и консервы, увеличено количество цельных злаков, клетчатки, пектина и инулина. Маме было рекомендовано провести санацию очагов инфекции у ребенка - была санирована полость рта, проведен курс лазеротерапии аденоидов.

Спустя 6 месяцев был исследован состав микробиомов: Firmicutes 28,98% - ротоглотка, 30,97% - кишечник, Actinobacteriota 1,25% - ротоглотка, 5,07% - кишечник, Proteobacteria 3,84% - ротоглотка, 0,83% - кишечник. Firmicutes в кишечнике на 6,4% выше, чем ротоглотке, Actinobacteriota на 24% выше. Показатели состава микробиоты улучшились. Также отмечена положительная динамика клинически - за 6 месяцев наблюдения у ребенка зафиксирован 1 эпизод ОРВИ - частота заболеваемости ОРВИ снизилась.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано для прогнозирования частоты ОРВИ у детей в возрастной группе 1-6 лет. В межрецидивный период осуществляют забор мазка с задней стенки глотки и забор кала на анализ. Проводят качественное и количественное определение состава микробиоты ротоглотки и кишечника методом секвенирования региона V3-V4 гена 16S рРНК. Учитывают количество и соотношение процентного содержания бактериальных типов в микробиоте. Если Firmicutes в ротоглотке 28,36% и менее, в кишечнике 29,27% и менее; Actinobacteriota в ротоглотке 1,11% и менее, в кишечнике 5,01% и менее; Proteobacteria в ротоглотке 4,36% и более, в кишечнике 0,9% и более, при этом в кишечном микробиоме относительно ротоглоточного Firmicutes выше на 7,57% и более, Actinobacteriota на 28% и более, судят о высоком риске частых ОРВИ у ребенка. Способ обеспечивает простоту выполнения, снижение трудоемкости, повышение скорости выполнения и чувствительности оценки частоты заболеваемости ОРВИ у детей за счет качественного и количественного определения состава микробиоты ротоглотки и кишечника методом секвенирования региона V3-V4 гена 16S рРНК. 1 табл., 2 пр.

Способ прогнозирования частоты ОРВИ у детей в возрастной группе 1-6 лет, включающий забор мазка с задней стенки глотки, забор кала на анализ в межрецидивный период, качественное и количественное определение состава микробиоты ротоглотки и кишечника методом генетического секвенирования региона V3-V4 гена 16S рРНК, отличающийся тем, что учитывают количество и соотношение процентного содержания в микробиоте: если Firmicutes в ротоглотке 28,36% и менее, в кишечнике 29,27% и менее; Actinobacteriota в ротоглотке 1,11% и менее, в кишечнике 5,01% и менее; Proteobacteria в ротоглотке 4,36% и более, в кишечнике 0,9% и более, при этом в кишечном микробиоме относительно ротоглоточного Firmicutes выше на 7,57% и более, Actinobacteriota на 28% и более, судят о высоком риске частых ОРВИ у ребенка.