Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1. Особенности функционирования органов пищеварения при метаболическом синдроме 10
1.2. Современные представления о строении, метаболизме и функциях микробиоты кишечника 13
1.3. Механизмы участия КЖК в регуляции метаболических реакций в норме и при МС 17
1.4. Характеристика методов исследования микробиоты кишечника 24
1.5. Возможности использования пищевых волокон в составе диетических программ при МС 28
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 35
2.1. Организация и протокол исследования 35
2.2. Клиническая характеристика пациентов 38
2.3. Методы исследования 46
2.4. Методы статистического анализа 51
ГЛАВА 3. Результаты собственного исследования 53
3.1. Оценка нутриционного статуса и клинико-метаболических параметров при МС 53
3.2. Оценка собственного и симбионтного пищеварения при МС 68
3.3. Анализ жирнокислотных метаболитов микробиоты кишечника при МС 74
3.4. Оценка эффективности немедикаментозного воздействия на функциональную активность микробиоты кишечника при МС 83
Заключение 105
Выводы 112
Практические рекомендации 114
Список литературы 115
- Современные представления о строении, метаболизме и функциях микробиоты кишечника
- Характеристика методов исследования микробиоты кишечника
- Клиническая характеристика пациентов
- Анализ жирнокислотных метаболитов микробиоты кишечника при МС
Введение к работе
Актуальность проблемы
Метаболический синдром (МС) является клинической концепцией, объединяющей в своей структуре абдоминальное ожирение, повышение уровня артериального давления (АД), а также нарушения липидного и углеводного обменов (Мелеховец Ю. В., 2015; Kastorini C. M., 2016). Однако в последние десятилетия другие патологические состояния, такие как хронические провоспалительные и протромботические процессы, гиперурикемия, неалкогольная жировая болезнь печени, обструктивное апноэ/диспноэ сна и некоторые другие, стали рассматриваться как дополнительные компоненты синдрома, что акцентирует внимание на комплексный подход в понимании проблемы МС (Duseja A., 2015; Kataoka K., 2016).
В настоящее время ведется активный поиск общих патогенетических детерминант между МС и различными функциональными и органическими патологиями пищеварительной системы – заболеваниями печени, желчного пузыря, поджелудочной железы, опухолями различных отделов кишечника и др. (Драпкина О. М., 2015; Dite P., 2015).
Известно о немаловажной роли в сложном многоуровневом процессе пищеварения микроорганизмов, заселяющих различные отделы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). С конца XX века происходит смена микробиологической парадигмы – одноклеточные микроорганизмы стали рассматриваться не как отдельные клетки, а как целостные микробные ассоциации, выполняющие в организме человека функции отдельного органа – микробиоты (Sommer F., 2013). При условии нормального физиологического состояния взаимоотношения «организм человека – микробиота кишечника (МК)» имеют симбиотический характер и представляют единую макроэкологическую систему организма, которая сформировалась в процессе филогенетического развития самого человека и его микробиоты, и включает разнообразные по количественному и качественному составу ассоциации микроорганизмов.
Накопленные данные об участии микроорганизмов кишечника во многих метаболических процессах в организме человека позволяют предположить наличие взаимосвязи изменений МК и развитием и/или прогрессированием патологических состояний, в том числе и МС (Лазебник Л. Б., 2014; Singh V., 2015; Wang Y., 2016). Однако существующие методы исследования микроорганизмов кишечника посредством культурального микробиологического исследования кала показали свою низкую диагностическую ценность (Мескина Е. Р., 2013). Изучение стойких метаболитов микроорганизмов, среди которых короткоцепочные жирные кислоты (КЖК) занимают особое место, дает новые возможности количественной и качественной оценки МК (Ерофеев Н. П., 2015; Woting A., 2016). КЖК могут являться эффекторами, кофакторами и сигнальными молекулами, регулирующими скорость и выраженность протекания метаболических реакций как в норме, так и при МС. Обогащение рациона питания пищевыми волокнами (ПВ), в том числе в составе функциональных пищевых продуктов, открывает новые перспективы немедикаментозной коррекции как функциональной активности МК, так и компонен-
тов МС. Все вышеизложенное обусловливает актуальность настоящего диссертационного исследования
Цель исследования
Выявить нарушения функциональной активности МК при МС, а также оценить возможности её немедикаментозной коррекции.
Задачи исследования
-
Проанализировать особенности нутриционного статуса и клинико-метаболических параметров у пациентов с различной степенью избытка массы тела при МС.
-
Выявить особенности процессов собственного и симбионтного пищеварения в кишечнике при МС с помощью адаптированного копрологического исследования.
-
Изучить метаболом микроорганизмов кишечника при МС с помощью хрома-тографического исследования КЖК в кале.
-
Установить взаимосвязи между параметрами хроматографического исследования КЖК в кале и основными компонентами МС.
-
Оценить эффективность немедикаментозного влияния на функциональную активность МК при МС путем дополнительного включения в диетическую программу продуктов питания с высоким содержанием ПВ.
Научная новизна исследования
На основании комплексного исследования копрологических характеристик пищеварения и хроматографических показателей метаболома микроорганизмов в кале изучена функциональная активность МК у лиц с МС. Установлена высокая диагностическая информативность исследования КЖК в кале как маркера функциональной активности микроорганизмов в кишечнике. Доказано наличие корреляционных связей между степенью нарушения функциональной активности МК и клинико-метаболическими параметрами МС, в том числе степенью избытка массы тела и окружностью талии (ОТ). Продемонстрирована существенная роль особенностей нутриционного статуса человека на качественные и количественные характеристики МК. Показан положительный эффект продуктов питания с высоким содержанием ПВ на метаболическую активность МК с улучшением клинико-метаболических показателей МС.
Практическая значимость работы
Полученные результаты о высокой распространенности нарушений МК среди лиц с МС определяют более пристальное внимание к диагностическому поиску нарушений собственного и симбионтного пищеварения при МС. Хроматографиче-ский анализ КЖК в кале является информативным критерием установления уровня функциональной активности МК, что предопределяет его проведение у пациентов с МС и клиническими признаками нарушения МК наряду со стандартными клинико-лабораторными исследованиями. Немедикаментозную коррекцию МК с помощью обогащения пищевого рациона продуктами питания с высоким содержанием ПВ можно рассматривать как дополнительный этап комплексной программы лечения МС.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Снижение потребления ПВ и повышение энергетической ценности (ЭЦ) пищевого рациона пациентов с МС способствует дисфункции МК, проявляющейся различными диспептическими нарушениями.
-
Развитие МС характеризуется нарушением процессов собственного и сим-бионтного пищеварения, в том числе за счет нарушений функциональной активности МК.
-
Метаболические нарушения, усугубляющиеся при нарастании избытка массы тела у пациентов с МС, связаны с уровнем и профилем КЖК в кале, что свидетельствует о нарушении функциональной активности МК.
-
Дополнительное обогащение рациона питания пищевыми продуктами с высоким содержанием ПВ способствует нормализации функциональной активности МК при МС.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в практическую работу отделения эндокринологии государственного бюджетного учреждения здравоохранения Тюменской области «Областная клиническая больница №2» (625023; город Тюмень, ул. Мельникайте, 75); основные положения работы используются в учебном процессе в качестве дополнительного обучения для студентов лечебного факультетов на кафедре госпитальной терапии с курсом эндокринологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Тюменский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (625023; город Тюмень, ул. Одесская, 54).
Основные положения диссертационной работы доложены в виде устных докладов на 89-й Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых – Казань, 2015 (диплом за 1-е место в конкурсе молодых ученых); на VII Межрегиональном научно-практическом симпозиуме «Современные технологии профилактической и реабилитационной медицины» – Тюмень, 2015; на VIII терапевтическом форуме «Актуальные вопросы диагностики и лечения наиболее распространенных заболеваний внутренних органов» – Тюмень, 2015 (диплом за 1-е место в конкурсе молодых ученых); на XXIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» – Москва, 2016 (диплом за 1-е место в конкурсе молодых ученых).
Апробация работы состоялась 16 марта 2016 года на заседании Проблемной научной комиссии «Внутренние болезни» при государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Публикации
По теме диссертации имеется 16 печатных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России для публикации результатов работ на соискание ученой степени кандидата и доктора наук.
Личное участие автора в полученных результатах
Лично автором проведено обследование и лечение пациентов с МС, вошедших в исследование. Систематизированы литературные данные, изучена медицинская документация. Автор принимал непосредственное участие в сборе и подготовке биологического материала, в проведении хроматографического анализа и в интерпретации полученных результатов лабораторных тестов, в разработке алгоритма немедикаментозной коррекции МК у лиц с МС. Автором лично проведена статистическая обработка параметров, и на основании анализа полученных данных сформулированы выводы и практические рекомендации.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», главы собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя. Работа содержит 26 таблиц и 9 рисунков. Список литературы включает 175 наименований, в том числе 74 отечественных и 101 зарубежных публикаций.
Современные представления о строении, метаболизме и функциях микробиоты кишечника
В последние годы благодаря успехам молекулярной генетики, микробиологии, нейроэндокринологии и цитохимии появились новые представления о морфологии и физиологии микроорганизмов. Особое внимание стало уделяться изучению вопросов взаимоотношения между разными классами и видами микроорганизмов, а также их влияния на различные системы органов и организм человека в целом [14, 54, 79].
Общая численность микробных клеток в кишечнике взрослых здоровых людей в среднем достигает величины квадриллиона (1015), т. е. число микроорганизмов минимум на порядок превышает численность собственных клеток человеческого организма, а суммарная масса всей МК достигает в норме до 5% от массы тела человека (около 2-3 кг у людей с нормальной массой тела) [28, 44, 58].
Для обозначения всего генетического материала бактерий определенного микробоценоза американский молекулярный биолог, нобелевский лауреат Lederberg J. в 2000 году предложил термин «микробиом» [70]. К настоящему времени выяснено, что микробиом кишечника содержит в 150- 350 раз больше генов, чем весь набор генетического материала у человека [14, 98].
Благодаря метагеномным подходам в идентификации микроорганизмов таксономический состав МК человека постоянно расширяется и оценивается в настоящее время в районе 2000 родов и порядка 30000-40000 филотипов [14, 38, 145]. Такое большое разнообразие микроорганизмов приводит к попыткам систематизации их по различным принципам: фенотипическим, феногенетическим, степени патогенности, отношению к просвету кишечника, использованию кислорода в метаболических реакциях и др. [12, 38, 44, 70]. Некоторыми исследователями предлагается объединить все многообразие видов микроорганизмов кишечника человека в определенное (от 3 до 7) количество дискретных и устойчивых вариантов видового состава - энтеротипов [12, 14, 80]. Однако у данной модели есть и противники, утверждающие, что распределение всевозможных конфигураций микробного состава кишечника носит непрерывный и градиентный характер [123, 156]. Тем не менее, в концепции энтеротипов прослеживается практический аспект выделения микроорганизмов по группам для клиницистов - привязка видового состава бактерий к выполняемым ими функциям в организме человека.
В начале XXI века произошла, по образному выражению микробиологов, фундаментальная «революция» в представлениях об одноклеточных микроорганизмах, которые стали рассматриваться не как отдельные клетки, а как целостные микробные ассоциации, имеющие все характеристики отдельного органа [56, 149]. Микроорганизмы, заселяющие определенные биотопы человека, формируют определенные микробные ценозы со структурной и пространственной организацией между собой и с окружающими тканями, а также межклеточным взаимодействием [89]. Появился новый термин - «микробиота», отражающий более точную трактовку микробиологического сообщества, населяющего определенную среду [24, 28, 70, 166].
Долгое время доминировало представление о всего нескольких возможных типов взаимоотношений между различными микроорганизмами - симбиоза, комменсализма, паразитизма, метабиоза или антагонизма. Однако благодаря последним исследованиям обнаружились сведения о гораздо более сложных межклеточных коммуникациях внутри МК. Так появились доказательства наличия у МК структурно-функциональной регулирующей системы: установлен факт синтеза микроорганизмами нейромедиаторов и нейромодуляторов; обнаружена способность клеток в микробной биопленке формировать контакты, напоминающие синапсы нервных клеток; найдены специфические рецепторы, обладающие большим сродством к сигнальным молекулам и др. [149, 166].
Рассматривая МК в качестве полноценного органа, возникает вопрос о выполняемых ей функциях в организме человека, объём знаний о которых в последние годы существенно расширился [38, 56, 89, 158]. Наиболее активно обсуждаются следующие из них: иммуномодулирующая, трофическая, антиканцерогенная, синтетическая, пищеварительная, энергетическая, детоксикационная функции, колонизационная резистентность, участие в синтезе витаминов и веществ с антибактериальной активностью, участие в электролитном обмене и др. [12, 14, 28, 44, 58, 70, 89]. Корниенко Е.А. с соавт. в попытке структуризации все функции МК объединил в три кластера: метаболический, защитный (антитоксический) и иммуногенный (антиканцерогенный) [38]. Очевидно, перечень функций МК не исчерпывается представленным выше списком и будет увеличиваться по мере накопления новых данных.
Бактерии, как и любые другие представители живого мира, нуждаются для своего роста и развития в определенных питательных веществах, которые необходимы как в качестве структурных компонентов, так и в качестве источников энергии, которые, в свою очередь, достаточно многообразны по своей природе, но принципиально их объединяют в несколько групп [125, 168]. Установлено, что абсолютное большинство бактерий в кишечнике человека являются хемооргано-трофами – в ходе энергетического обмена аденозинтрифосфат образуется в результате химических реакций, субстратом в которых выступают органические соединения [36]. По преимущественному использованию этих субстратов все микроорганизмы в кишечнике могут быть разделены на сахаро- и протеолитические виды [12, 44].
Сахаролитические микроорганизмы (бифидо- и лактобактерии, копро- и энтерококки и др.) в процессе гидролиза углеводов образуют КЖК и различные газы (СО2, H2, SO4 и др.), в то время как протеолитические микроорганизмы (эше-рихии, клебсиелы, стафилококки, протей, клостридии и др.) - азотсодержащие молекулы – аминокислоты, аммиак, индол, скатол, кадаверин, путресцин, меркаптан, фенол и др. [44, 59]. Имеются убедительные данные участия азотсодержащих субстанций энергетического обмена бактерий в возникновении и прогрессирова-нии целого ряда патологических состояний (атрофические, неопластические и воспалительные процессы, гнилостные реакции) не только в ЖКТ, но и на уровне организма в целом, что позволяет рассматривать большинство протеолитических бактерий в качестве условно-патогенных [12]. Булатов В.П. в соавт. обращает внимание на тот факт, что иммуноглобулины A по своей структуре являются белками, что во многом определяет патологическое влияние микроорганизмов с про-теолитической активностью на реакции местного иммунитета в слизистой кишечника [12]. Минорными метаболитами при ферментации белков также выступают КЖК (до 25%), хотя структура их относится к разветвленной [44].
Масляная кислота образуется при анаэробном метаболизме представителей 5 родов: род Clostridium (C. butyrium, C. pasteurianum), род Coprococcus (C.eutactus), род Butyrivibrio (C. fibrisolvens), род Eubacterium (E. limosum) и род Fusobacterium (F. nucleatum). Для поглощения сахаров эти бактерии используют фосфотрансфе-разную систему, а расщепление гексозофосфатов до пирувата идет по пути Эм-бдена – Мейергофа – Парнаса. [18].
Пропионовая кислота является конечным продуктом брожения многих факультативных анаэробных бактерий (род Propionibacterium, род Arachnia, род Veillonella и др.). При этом всегда в процессе окисления в качестве побочных продуктов выступают ацетат и углекислый газ [18].
Характеристика методов исследования микробиоты кишечника
Оценка физического развития человека проводилась антропометрическими методами – измерением высоты антропометрических точек и измерение обхватов частей тела, а также определение массы тела человека на откалиброванных медицинских весах с точностью до 50 г. ОТ измеряли в положении стоя, на пациентах допускалось наличие только нижнего белья. Сантиметровая лента прилегала плотно к измеряемой части тела, но без вдавливания в кожу. Оптимальной точкой измерения принималась середина расстояния между вершиной гребня подвздошной кости и нижним боковым краем ребер. Данный уровень измерения был выбран на основании обзора литературных данных, указывающих на наибольшую корреляцию между измерением по данной методике и прогнозом развития кар-диометаболических нарушений [274]. Измерение ОБ проводили в исходном положении с ногами на ширине плеч, вес тела был равномерно распределён на обе ноги. Лента накладывается на бедра под ягодичной складкой. Среди росто-весовых индексов за основу был взят наиболее распространенный в настоящее время ИМТ [масса тела (кг) / рост (м) Х рост (м)], предложенный Кетле А. и одобренный ВОЗ в 1997 как критерий классификации ожирения. Для оценки распределения жировой ткани в организме человека использовался ИТБ [ОТ (м)/ОБ (м)]. Для оценки эффективности немедикаментозного лечения использовали индексы: динамика относительной потери веса - RWL (Relative weight loss) в процентах [100 массы тела в кг / исходную массу тела в кг], динамика потери избытка ИМТ - EВL (Exсess body loss) в процентах [100 ИМТ /(начальный ИМТ – идеальный ИМТ)], где идеальный ИМТ принимается равным 25 и относительная динамика ОТ – RWCL (Relative waist circumference loss) в процентах [100 ОТ (м) / исходный ОТ (м)].
Измерение уровня АД проводилось по стандартной методике (аускульта-тивный метод Короткова) с учетом всех требований измерения и критериев оценки уровня АД, отраженных в рекомендациях ВНОК [272].
Международный опросник (рекомендуемый ВОЗ) по оценке физической активности IPAQ (International Physical Activity Questionnaire). Выбором в пользу данного метода явилось преимущество в виде простоты его заполнения для исследуемого любого интеллектуального уровня развития, быстроты анализа и международной сопоставимости результатов. В основу методики взят ретроспективный анализ любой физической деятельности в предшествующие 7 дней. Общее количество вопросов - 31. Включены также два вопроса по пассивному времяпрепровождению в терминах продолжительности пребывания в сидящем положении. – Оценка нутриционного статуса
Для изучения особенностей фактического питания использовался метод общей полуколичественной оценки потребления групп пищевых продуктов, пищевых веществ и энергии, разработанный Мартинчик А.Н. с соавт. [242]. Метод основывается на результатах предшествующей многолетней работы сотрудников научно-исследовательского института питания Российской академии наук по изучению химического состава продуктов с учетом особенностей питания населения Российской Федерации. Исследование представляет собой ретроспективную регистрацию количества, частоты и вида потребляемого продукта питания в течение предшествующего месяца, осуществляемое посредством заполнения формы-вопросника, включающего 67 видов продуктов и блюд. Метод дает возможность классифицировать обследуемых по характеру питания и величинам потребления основных ТГ – ферментативным фотометрическим тестом с глицерол-3-фосфатоксидазой. Вычисление КА проводился по формуле: КА = (ОХ в ммоль/л – ЛПВН в ммоль/л) / ЛПВП в ммоль/л. Для определения содержания СРБ проводили высокочувствительный турбидиметрический анализ агглютинации латексных частиц с помощью реактивов фирмы «BioSystems» (Испания).
С целью получения максимально информативных результатов пациенты были проинформированы о подготовке к исследованию и методике взятия образца фекалий. В виду сложности приверженности традиционным диетам Певзнера или Шмидта на амбулаторном этапе пациентам рекомендовался за 5 дней до исследования смешанный тип питания, максимально приближенный к привычному для пациента ежедневному рациону. Кроме того, рекомендовалось избегания приема лекарственных препаратов, меняющих характер кала и вызывающих функциональные нарушения ЖКТ (препараты железа, висмута, слабительные средства и др.). Забор материала осуществлялся в выданный предварительно стерильный контейнер с завинчивающейся крышкой и ложечкой, доставка материала в лабораторию должна была осуществлена не позже 2 часов с момента забора образца кала.
Адаптированное копрологическое исследование
Исследуемые образцы фекалий подвергались макро- и микроскопическому, а также химическому исследованиям. Приготовленную каловую эмульсию наносили на реагентные полоски, по которым устанавливали уровень pH фекалий, а также белка, крови, стеркобилина, билирубина и лейкоцитов. Для микроскопического исследования кала подготавливали один нативный препарата и три средо-вых: с добавлением раствора Люголя (1% йода, 2% йодида калия, 3% воды и 94% глицерина), раствора 30% уксусной кислоты и 0,5% водного раствора тетраметил-тионина хлорида тригидрата. Консистенция и форма стула оценивались субъективно исследуемыми в момент взятия анализа по медицинской классификации форм человеческого кала - Бристольская шкала (Bristol stool scale), разработанная доктором Мейерсом Хейтоном в Бристольском университете, Великобритания (1997 г.) [83]. При этом запор характеризовался типом 1 и 2, нормальный стул – тип 3, 4 и 5, диарея - тип 6 и 7.
Учитывая важность получения максимально точных данных для последующей интерпретации результатов при микроскопическом исследовании используемый в рутинной практике анализ 4 условных полей зрения (метод крестов) дополнили еще 8 из других частей исследуемого образца (рис. 2). Обнаружение качественных показателей в одном поле зрения принималось за 1 единицу (ЕД), тем самым суммарные показатели изучаемых параметров могли принимать значения от 0 до 12 ЕД (0 ЕД - отсутствие признака в изучаемом образце, 12 ЕД – наличие признака во всех полях зрения изучаемого образца). Увеличение исследуемых участков образца фекалий (с 4 до 12) позволяло получить более градиентные значения исследуемых показателей.
Клиническая характеристика пациентов
Сопоставимые результаты с общим показателем мочевой кислоты внутри групп обнаружены лишь в когорте женщин. Однако отсутствие статистически значимых различий значений мочевой кислоты в группах с МС по сравнению с ГК среди мужчин в данном исследовании можно объяснить низкой выборкой лиц мужского пола, принимавших участие в исследовании.
Показатели уровня мочевины и общего билирубина во всех группах с МС не отличаются от ГК (p 0,05).
Значения уровня глюкозы закономерно повышаются с увеличением ИМТ, при этом значимые различия по сравнению с ГК установлены во 2-й группе – 6,25 [5,9-6,7] ммоль/л (p 0,001), в 3-й группе – 6,4 [6,0-6,6] ммоль/л (p 0,001) и в 4-й группе – 6,4 [5,6-7,2] ммоль/л (p 0,01). Медиана уровня глюкозы в когорте с МС – 6,3 ммоль/л превышает значение ГК – 5,6 ммоль/л (p 0,001). Указанные результаты укладываются в патогенетическую концепцию МС с наличием нарушений углеводного обмена в критериях постановки диагноза МС. При помощи коэффициента ранговой корреляции Спирмена удалось установить наличие прямой взаимосвязи средней силы между значениями ИМТ и уровнем глюкозы в крови (r=0,418, p 0,001).
Другим важнейшим компонентом МС считается нарушение липидного обмена с включением нарушений фракций холестерина в критерии постановки диагноза МС. Значения ОХ статистически значимо отличаются от ГК (4,60 [3,5-4,95] ммоль/л) во 2-й группе – 5,6 [5,13-6,8] ммоль/л (p 0,001), в 3-й группе – 4,95 [4,55-5,9] ммоль/л (p 0,05) и в 4-й группе – 5,0 [4,3-5,6] ммоль/л (p 0,05). При этом максимальные значения ОХ отмечаются во 2-й группе исследования. При помощи коэффициента ранговой корреляции Спирмена (табл. 12) удалось установить отсутствие взаимосвязи между значениями ИМТ и уровнем ОХ в крови (r=0,170; p 0,05). Подобные результаты могут быть объяснены увеличивающимся процентом пациентов с прогрессированием степени ожирения, находящихся на гиполипидемической терапии: в 1-й группе – 17% (2/12), во 2-й группе – 10% (2/10), в 3-й группе – 16% (5/32), в 4-й группе – 33% (7/21).
Значения ЛПВП статистически значимо отличаются от ГК (1,45 [1,15- 1,6] ммоль/л) во 2-й группе – 1,1 [0,9-1,35] ммоль/л (p 0,05), в 3-й группе – 1,0 [0,9-1,4] ммоль/л (p 0,01) и в 4-й группе – 1,11 [1,0-1,4] ммоль/л (p 0,05). Учитывая гендерные особенности в уровне ЛПВП, проанализированы отдельно в группах когорты мужчин и женщин. Во всех группах исследования медиана значений ЛПВП среди мужчин ниже, чем в когорте женщин, но статистически значимая разница зафиксирована в ГК, в 1-й и в 4-й группах (p 0,05). Сопоставимые различия по сравнению с ГК в общем показателе ЛПВП внутри групп обнаружены лишь в когорте женщин. Однако отсутствие статистически значимых различий значений ЛПВП в группах с МС по сравнению с ГК среди мужчин в данном исследовании можно объяснить низкой выборкой в исследовании мужчин.
Максимальные значения уровня ЛПНП были зафиксированы у пациентов с ожирением 1-й степени 3,87 [2,81-4,71] ммоль/л, при этом значения статистически значимо отличаются от ГК (p 0,001). Учитывая, что люди с МС относятся по возникновению ССЗ к группе очень высокого риска [52, 132] рекомендуемый уровень ЛПНП принят не выше 1,8 ммоль/л (класс 1 рекомендаций, уровень доказа - 67 тельства А). При анализе полученных результатов выяснилось, что при МС у исследуемых значения данного параметра превышают рекомендуемые: в 1-й группе – у 75% (9/12), во 2-й группе – у 70% (14/20), в 3-й группе – у 88% (28/32), в 4-й группе – 81% (17/21) исследуемых.
Значение ТГ превышают ГК (1,2 [1,0-1,4] ммоль/л) во 2-й группе – 1,65 [1,3-2,07] ммоль/л (p 0,01), в 3-й группе – 1,75 [1,25-2,1] ммоль/л (p 0,01) и в 4-й группе – 1,8 [1,2-2,4] ммоль/л (p 0,01). Процентное соотношение лиц с превышением значения 1,7 ммоль/л в группах с увеличением ИМТ статистически значимо не изменяется (p 0,05).
КА как интегральный показатель соотношений фракций липопротеидов показал наличие различий в его значении между ГК и МС с ИМТ 30 кг/м2 (p 0,01). При этом пороговое значение КА (4,0 Ед.), характеризующее высокий риск развития ССЗ, достигнуто в группе с сочетанием МС и ожирения 1-й степени.
При анализе взаимосвязи значений ИМТ с основными биохимическими константами крови (табл.12) удалось выявить корреляции различной силы и направленности со следующими показателями: СРБ (r=0,486, p 0,01), мочевая кислота (r=0,320, p 0,01), глюкоза крови (r=0,418, p 0,001), ЛПВП (r=-0,198, p 0,05), ТГ (r=0,255, p 0,01), ИА (r=0,2591, p 0,01).
Важнейшим звеном в понимании метаболических нарушений, происходящих в пищеварительной системе у лиц с МС, является изучение процессов собственного (полостные механизмы – мембранные механизмы – всасывание) и симби-онтного типов пищеварения [54, 70]. Наиболее интегральным методом диагностики указанных процессов на настоящий момент является копрологическое исследование.
Анализ жирнокислотных метаболитов микробиоты кишечника при МС
С целью выявления нарушений функциональной активности МК у лиц с МС, а также оценки возможности её немедикаментозной коррекции было проведено открытое двухэтапное исследование на базе государственного автономного учреждения здравоохранения Тюменской области «Тюменский институт терапии» (директор - член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор Медведева И.В.) в 2012-2013 годах. На первом этапе 85 человек с МС и 20 человек из ГК проходили исследование клинико-метаболических параметров, копрологических и хромато-графических (КЖК в кале) характеристик собственного и симбионтного пищеварения в зависимости от значений ИМТ. На втором этапе для проспективного шестимесячного наблюдения из когорты лиц с МС и измененными характеристиками МК были отобраны 51 человек с распределением методом стратификационной рандомизации на 3 исследовательские группы.
Средний возраст исследуемых составил 40,5±4,44 лет, с преобладанием во всех подгруппах лиц женского пола (МС - 77,6%, 66/85, ГК - 80%,16/20). В ходе опроса и анкетирования у подавляющего числа исследуемых во всех группах исследования был установлен сниженный уровень физической активности как во время трудовой деятельности, так и в свободное от работы время.
В ходе анализа клинических проявлений нарушенного пищеварения удалось установить, что исследуемые с МС независимо от значений ИМТ имеют более выраженную симптоматику нарушенного пищеварения по сравнению с ГК (p 0,05). Наиболее измененные характеристики (распространенность, степень выраженности, характер и др.) субъективных ощущений по сравнению с ГК отмечены при МС с ожирении 3-й степени - дискомфорт в животе у 62%, метеоризм и флатуленцию у 48%, запор у 43% (p 0,05). МС с выраженным ожирением (ИМТ 40 кг/м2) характеризуется болезненностью отделов толстого кишечника (57%), урчанием живота (48%) и уплотнением петель кишечника (62%), что превышает соответствующие значения из ГК (p 0,05). Установление прямых корреляционных связей различной силы выраженности между значением ИМТ и частотами встречаемости признаков нарушенного пищеварения (дискомфорт в области жи-– 105 – вота (r =0,278, p 0,01), запор (r =0,345, p 0,001), болезненность отделов толстой кишки (r=0,448, p 0,001), уплотнений петель кишечника (r=0,509, p 0,001); метеоризм и флатуленция (r =0,246, p 0,05) и вздутия кишечника (r =0,233, p 0,05) может свидетельствовать о прогрессировании нарушений собственного и симби-онтного пищеварения с увеличением значений ИМТ при МС.
Анализ параметров нутриционного статуса выявил его высокую энергетическую ценность у пациентов с МС (2257,9±353,5 ккал/сут) по сравнению с ГК (p 0,001). Энергетическая ценность рациона при МС у мужчин (2357±281 ккал.) и у женщин (2216±353 ккал.) не различалась (p 0,05). По макронутриентным показателям выявлено: превышение 10% суточной калорийности доли простых углеводов во всех группах исследования, с дифференциацией причинных продуктов питания по гендерному признаку; превышение 30% суточной калорийности доли жиров во всех группах исследования с более высоким содержанием ПЖК (14,2±2,7% от энергетической ценности) в когорте мужчин с МС (p 0,05).
Суточное употребление ПВ во всех группах с МС (15,4±6,1 г) оказалось ниже референсных значений (31,6±4,9 г), рассчитанных по методике Американского Института Медицины (AIM), с достижением максимальных различий при МС и ожирении 3-й степени (p 0,001). Установлено, что при МС со снижением суточного потребления ПВ в составе пищевого рациона повышается значение ИМТ (r=-0,283; p 0,01), повышается энергетическая ценность рациона (r=-0,188; p 0,05) и повышается употребление простых углеводов (r=-0,228; p 0,05).
В ходе анализа основных биохимических констант крови удалось установить, что МС сопровождается нарушением углеводного, липидного и пуринового обменов. Уровень СРБ статистически значимо отличался от ГК при МС независимо от степени избытка массы тела, при этом была установлена прямая корреляция умеренной силы между значениями ИМТ и уровнем СРБ (r=0,486, p 0,001). Учитывая природу СРБ и его патофизиологическую функцию можно констатировать, что у людей с МС при повышении массы тела возрастает системный воспалительный процесс, достигая максимальных значений при ожирении 3-й степени. Значения мочевой кислоты также имели корреляцию средней силы со значениями ИМТ (r=0,320, p 0,001). Значения мочевой кислоты при МС статистически значимо отличались от ГК только при ИМТ 30 кг/м2. Значения уровня глюкозы крови закономерно повышались с увеличением значений ИМТ (r=0,418, p 0,001), достигая в когорте с МС в целом 6,3 [5,8-6,8] ммоль/л, что укладываются в патогенетическую концепцию МС с наличием нарушений углеводного обмена в критериях постановки диагноза МС. Нарушения липидного обмена при МС проявлялись в увеличении ОХ, ЛПВП, ЛПНП, ТГ в группах с ожирением (ИМТ 30 кг/м2) (p 0,05). При этом статистически значимую корреляцию со значениями ИМТ удалось установить только с показателями ЛПВП (r=-0,198, p 0,05), ТГ (r=0,255, p 0,01) и ИА (r=0,259, p 0,01). У исследуемых с МС с избытком массы тела (ИМТ=25-30 кг/м2) различия в липидограмме от ГК оказались статистически не значимы (p 0,05).