Микробная диагностика по маркерам в крови

 

Сегодня хорошо известную истину, что одна капля крови содержит информацию о состоянии здоровья человека, можно дополнить тем, что она содержит также сведения о характере его взаимодействия с собственной микрофлорой.

Анализ микробных маркеров в крови дает уникальный инструмент контроля инфекции, дисбиозов и воспалительных процессов в его организме

Профессор Н.В.Белобородова (слева) была инициатором широкого внедрения метода в практику клинической диагностики инфекции по микробным маркерам в крови при операциях на сердце, септицемии, а также в педиатрии, в диагностике микст-инфеккции абдоминальных абсцессов и дисбиозах мочеполовых органов.

Человек существует в состоянии симбиоза с микроорганизмами, населяющими его кишечник, кожу, слизистые оболочки зева, дыхательных путей, мочеполового тракта и др.

На поверхности соприкосновения (или разделения) внешнего мира с внутренней средой организма человека концентрация микроорганизмов наиболее высока и достигает на коже 105-6 КОЕ/г (КОЕ - колоний образующих единиц), а на слизистых кишечника свыше 1011-12 КОЕ/г. Площадь соприкосновения стерильной внутренней среды макро организма с внешним микромиром огромна, например, для тонкой кишки при длине последней 2,8-3,2 м площадь слизистой составляет 180-200м2 .

В свете современных представлений, процесс поступления бактерий и их фрагментов с поверхности слизистых во внутреннюю среду организма не только возможен, но и происходит значительно чаще, чем предполагалось ранее. Накоплены многочисленные факты о проницаемости слизистых для микроорганизмов и крупных молекул, о постоянной миграции бактерий в кровь в составе макрофагов, о непосредственном попадании бактерий во внутреннюю среду организма при транслокации под действием большого числа факторов (стресс, шок, нарушения гемодинамики, эндотоксемия и др.), наконец, о частом развитии кратковременной транзиторной бактериемии, например, после экстракции зуба или даже при простой чистке зубов.

Фагоцитоз и естественный лизис микробных клеток является источником микробных фрагментов - продуктов распада микробного клеточного материала - липидов, аминокислот, пептидов, углеводов, а также мелких молекул - мономеров разрушаемых белков, углеводов и липидов.

Кроме фагоцитоза, клетки микроорганизмов разрушаются под действием других механизмов, в том числе собственного автолиза отживших клеток и лизиса ферментами белкового комплемента крови и других компонентов иммунной защиты. В любом случае разрушение происходит в конечном счете до мономерных составляющих биополимеров. Исходя из основ физиологии обмена биологических жидкостей человека [4], обмен 70% жидкости плазмы вместе с малыми молекулами и интерстиционным пространством происходит за 1 мин. Поэтому малые фрагменты микробных биополимеров, образующиеся в этом пространстве, поступают в кровь практически сразу.

Если учесть, что большая часть фагоцитирующих клеток крови (фагоциты) находится за пределами сосудистого русла, в межклеточном пространстве и свободно проходит стенки сосудов, то можно полагать, что независимо от очага воспаления микробные маркеры постоянно и быстро поступают в кровь вместе с фагоцитами и белками переносчиками.

То есть наличие микробных маркеров в крови отражает состав микробных сообществ тела человека, независимо от места обитания микроорганизмов или очага воспаления. Интересно, что в норме маркеры превалирующих в кишечнике бактероидов, эубактерий и бифидобактерий либо отсутствуют, либо выявляются в крови лишь в небольших количествах, что косвенно свидетельствует в пользу существующей точки зрения об относительной иммунологической терпимости к собственным анаэробам, и, следовательно, низкой вероятности фагоцитоза этих микроорганизмов.

Отсюда следует, что бактерии, маркеры которых определяются в крови, не обязательно в ней присутствуют в виде бактериемии, малые молекулы могут поступать в кровь из мест естественного размножения, то есть из биоценозов, и/или гнойно-воспалительных очагов любой локализации.

Кажущаяся высокая концентрация малых молекул в крови создается, по-видимому, вследствие их накопления в моноцитах/макрофагах/нейтрофилах. В частности, известно, что нейтрофилы являются естественными аккумуляторами маркеров микроорганизмов, так как каждый из них может одновременно переваривать сотни бактерий в течение короткого времени жизни, которое составляет от 6-8 часов нахождения в крови или до двух суток в интерстиционном пространстве и на слизистых.

Рисунок, иллюстрирующий переваривание микробных клеток (фагоцитоз) макрофагами в тканях (на слизистых) и нейтрофилами в крови. Антиген (АГ) представляет собой целые клетки микроорганизмов, их корпускулярные или молекулярные фрагменты. Макрофаг непосредственно захватывает антиген, или получает его от сывороточных белков, которые собирают бактериальные компоненты при посредстве специфических иммуноглобулинов Ig, производимых комплексом лимфоцитов

Инструментальные возможности детектирования микробных маркеров в крови обеспечены применением высокочувствительного метода хромато-масс-спектрометрии, позволяющего определять 1нг (10-9г) компонентов микробного происхождения на фоне биологической жидкости организма-хозяина. Это адекватно определению 103 клеток бактерий. Практически это означает достаточность 0,1 миллилитра биологической жидкости для качественного и количественного определения видового состава содержащейся в ней микрофлоры (или маркерных веществ в крови).

В настоящее время для диагностики воспалительных процессов или инфекции методом микробных маркеров достаточно 30 мкл крови - т.е. буквально одной капли. Такое количество может быть получено при отборе крови из пальца при стандартном клиническом анализе крови.

Теоретические предпосылки общей диагностики микрофлоры высшего организма базируются на современных представлениях о составе микрофлоры его органов, теории инфекции и иммунитета, а также разработанной нами теории определения видового состава микробных сообществ по химическому составу биологической жидкости без высевания чистых культур.