Журнал «Здоровье ребенка» 7 (50) 2013
Вернуться к номеру
Антибиотик-ассоциированная диарея: механизмы развития и возможности коррекции
Авторы: Закордонец Л.В., Крамарев С.А. - Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца;
Береговая Т.В., Толстанова А.Н., Довбинчук Т.В. - Национальный медицинский университет имени Тараса Шевченко
Рубрики: Семейная медицина/Терапия, Педиатрия/Неонатология
Разделы: Справочник специалиста
Версия для печати
В статье представлены современные взгляды на механизмы развития диареи, связанной с приемом антибиотиков, описаны методы лечения и профилактики развития антибиотик-ассоциированных диарей. На основании экспериментальных данных доказана целесообразность назначения Saccharomyces boulardii (Энтерол®250) для предупреждения развития диареи, вызванной использованием антибиотиков широкого спектра действия.
У статті надані сучасні погляди на механізми розвитку діареї, яка пов’язана з застосуванням антибіотиків, описані методи лікування та профілактики розвитку антибіотик-асоційованих діарей. На підставі експериментальних даних доведено доцільність призначення Saccharomyces boulardii (Ентерол®250) для попередження розвитку діареї, викликаної використанням антибіотиків широкого спектра дії.
The article presents the current views on the mechanisms of diarrhea associated with antibiotics, describes methods of treatment and prevention of antibiotic-associated diarrhea. The experimental results proved the feasibility of using Saccharomyces boulardii (Enterol) for the prevention of diarrhea caused by the use of broad-spectrum antibiotics.
антибиотик-ассоциированная диарея, антибиотики, диарея, Saccharomyces boulardii, Clostridium difficile, цефтриаксон.
антибіотик-асоційована діарея, діарея, антибіотики, Saccharomyces boulardii, Clostridium difficile, цефтріаксон.
antibiotic-associated diarrhea, diarrhea, antibiotics, Saccharomyces boulardii, Clostridium difficile, ceftriaxone.
Согласно критериям ВОЗ, антибиотикассоциированная диарея (AAД) — это 3 и более эпизода неоформленного или водянистого стула в течение 2 или более дней подряд, связанных с приемом антибактериальных препаратов. ААД развивается у 5–35 % пациентов на фоне лечения антибиотиками или в течение 8 недель после их отмены [1, 2]. В отдельных клиниках частота ААД повышается до 62 % [3]. В детской популяции уровень ААД колеблется от 11 до 40 % [4]. В Украине частота ААД у детей составляет 15,5 %, но увеличивается в 3 раза при носительстве токсигенных штаммов Cl.difficile [5].
При развитии ААД увеличивается длительность госпитализации пациентов, повышается риск развития осложнений и других нозокомиальных инфекций [6]; при этом стоимость лечения может возрастать в 4 раза [7].
Наиболее часто ААД регистрируется у пациентов, длительно находящихся в стационаре [8], особенно в палатах интенсивной терапии, у лиц пожилого возраста, при использовании антибиотиков широкого спектра действия [1, 2, 8]. Также частота ААД возрастает при иммунодефицитных состояниях, зондовом кормлении, при хирургических вмешательствах, приеме антисекреторных препаратов. Практически любой антибактериальный препарат может вызвать ААД, но чаще она развивается при приеме клиндамицина (20–30 %), амоксициллина/клавуланата (10–25 %), цефалоспоринов 2–3го поколения (9–25,8 %), эритромицина (11–16 %), кларитромицина и ампициллина (5–10 %) [1, 5, 9].
Диарея, связанная с Cl.difficile (CdAД), составляет 10–25 % всех случаев ААД [2]. Однако Cl.difficile выделяется у 50–75 % пациентов с атибиотикассоциированным колитом и почти у 100 % пациентов с псевдомембранозным колитом. В случаях ААД, когда инфекционный агент выделить не удается, говорят об идиопатической ААД (ИААД).
Развитие ААД обусловлено нарушением качественного и количественного состава микрофлоры кишечника, фармакологическим, токсическим и аллергическим действием антибактериального препарата. В зависимости от ведущего патогенетического механизма выделяют следующие виды диарей: осмотическая, секреторная, гипермоторная, инфекционная.
1. Осмотическая (гиперосмолярная) диарея на фоне антибиотикотерапии может развиваться за счет нарушения метаболизма углеводов вследствие снижения анаэробов в полости толстого кишечника (например, на фоне приема ампициллина, клиндамицина, нетилмицина, метронидазола, эритромицина) [9–11]. Снижение расщепления углеводов сопровождается повышением осмотического давления в просвете кишечника и развитием диареи. Также осмотическая диарея может развиваться изза неполного всасывания некоторых антибиотиков или их метаболитов (например, цефиксима и цефоперазона). Чрезмерная деконъюгация и дегидроксилирование желчных кислот на фоне дисбиотических изменений приводит к нарушению образования мицелл и всасывания жиров, что также способствует развитию осмотической диареи. Кроме того, прямое токсическое действие на слизистую оболочку кишечника некоторых антибиотиков (например, неомицина, канамицина, тетрациклинов) также вызывает мальабсорбцию и диарею [12].
2. Гипермоторная диарея развивается за счет нарушения моторики желудочнокишечного тракта и обусловлена главным образом фармакологическими свойствами препаратов. Эритромицин и другие 14членные макролиды за счет стимуляции мотилиновых рецепторов желудочнокишечного тракта повышают давление в пищеводном сфинктере, увеличивают скорость желудочной эвакуации и время транзита кишечного содержимого в проксимальных отделах толстой кишки [11, 13]. Клавулановая кислота стимулирует перистальтику тонкого кишечника [11]. Беталактамные антибиотики (преимущественно цефалоспорины) могут стимулировать моторику кишечника, воздействуя на постсинаптические рецепторы гаммааминомасляной кислоты в мезентеральных сплетениях [14].
3. Секреторная диарея развивается за счет нарушения энтерогепатической циркуляции желчных кислот. На фоне приема некоторых антибиотиков (например, клиндамицина, ампициллина) снижается количество 7aдегидроксилирующих лактобактерий, что приводит к накоплению первичных желчных кислот (хенодезоксихолевой), которые стимулируют секрецию хлора и воды в полость толстого кишечника [11]. Кроме этого, уменьшение анаэробов в полости толстого кишечника на фоне антибактериальной терапии сопровождается снижением синтеза масляной кислоты [10], которая регулирует всасывание натрия и воды, что также способствует развитию секреторной диареи.
4. Нарушения качественного и количественного состава микрофлоры кишечника сопровождаются снижением защитных функций слизистой оболочки кишечника и способствуют росту патогенных и условнопатогенных микроорганизмов (Clostridium spp., Candida spp., Salmonella, Staphyloccus aureus) [2, 6, 11]. В последние годы все более актуальной становится проблема инфекций, связанных с Cl.difficile. Это связано с появлением новых высоковирулентных штаммов Cl.difficile (риботипы 027, 078, 106) с высокой резистентностью к фторхинолонам и цефалоспоринам 2–3го поколения, с которыми связывают увеличение частоты и тяжести CdAД [15]. Летальность от CdAД колеблется от 4,9 до 22 % [16]. CdAД развивается только при снижении колонизационной резистентности нормофлоры кишечника, что способствует адгезии возбудителя к клеткам слизистой оболочки кишечника. Cl.difficile продуцирует два токсина (токсин А и В), с которыми связывают основные проявления инфекции. Некоторые штаммы Cl.difficile синтезируют бинарный токсин, функция которого пока не установлена. Токсин А связывается со специфическими рецепторами на апикальной поверхности эпителиальных клеток, вызывает изменения цитоскелета и повреждение плотных соединений между клетками. Это способствует проникновению токсина В внутрь клетки, его присоединению к базальной мембране, повышению проницаемости сосудов, выбросу нейропептидов (нейротензину, субстанции Р) и провоспалительных цитокинов (лейкотриенов, простагландина Е2, ИЛ1, ИЛ6, TNF), апоптозу эпителиальных клеток, образованию псевдомембран, гиперсекреции воды и электролитов [17].
В развитии ААД, как правило, реализуется несколько механизмов развития диареи, которые часто взаимосвязаны. Например, снижение численности анаэробов в толстом кишечнике может приводить к развитию осмотической, секреторной и инфекционной диареи одновременно.
Лечение ААД
При появлении у пациента симптомов ААД необходимо отменить антибактериальный препарат, который вызвал развитие диареи. В большинстве случаев ИААД и у трети пациентов с нетяжелыми формами СdАД этого достаточно для нормализации состояния пациента [18].
При отсутствии положительной динамики от отмены антибиотика назначается этиотропная терапия, направленная на элиминацию инфекционного агента, вызвавшего диарею. При легкой и средней степени тяжести Cl.difficileинфекции назначают метронидазол (АІ), при тяжелой форме инфекции и/или резистентности к метронидазолу — ванкомицин орально (АІ) [18]. Однако антибактериальная терапия CdАД оказывается неэффективной в 18,2 % случаев при использовании метронидазола и в 2,8 % случаев назначения ванкомицина [19, 20]. Возможно, это связано с чувствительностью Cl.difficile к этим препаратам. По данным S. Pelаez (2002), у 6,3 % штаммов Cl.difficile, выделенных им за 8летний период наблюдения, отсутствовала чувствительность к метронидазолу в концентрации 32 г/мл, и 3,1 % штаммов Cl.difficile были резистентными к ванкомицину в концентрации 4–16 г/мл [21]. Также следует учитывать, что Cl.difficile является этиологическим агентом только 10–25 % ААД [2], другими инфекционными причинами ААД могут быть Clostridium spp., Candida spp., Salmonella, Staphyloccus aureus, токсигенные штаммы Klebsiella oxytoca. В таких ситуациях антибактериальную терапию ААД корректируют с учетом чувствительности этиологического агента. К сожалению, даже при эффективном лечении первичного эпизода ААД у 15–30 % пациентов в течение 2–12 недель после полного выздоровления наблюдаются рецидивы [6, 22].
В комплексном лечении ААД используют сорбенты [23], проводят коррекцию водноэлектролитного баланса, при наличии лактазной недостаточности исключают из рациона молочные продукты и добавляют ферментные препараты [24]. Пациентам с CdАД следует избегать приема антидиарейных препаратов, опиатов.
Эффективность использования пробиотиков для лечения первичной ААД пока не доказана, но их нередко применяют в качестве вспомогательной терапии при рецидивирующем течении Cl.difficileинфекции [25]. Например, при сочетанном назначении высоких доз ванкомицина (2 г/сут) и S.boulardi пациентам с рецидивирующим течением Cl.difficileинфекции частота рецидивов снижалась до 16,7 % по сравнению с 50 % после изолированного курса ванкомицина в высоких дозах (р 0,05) [26].
Профилактика ААД
Для снижения частоты ААД необходим строгий контроль за назначением антибиотиков с учетом микробиологических особенностей патогенных штаммов, циркулирующих в определенной местности [16, 18]. Следует строго по показаниям назначать препараты, которые наиболее часто вызывают ААД (например, клиндамицин, цефалоспорины).
Многочисленные экспериментальные и клинические данные показали положительный эффект от использования пробиотиков для профилактики ААД. По данным L.V. McFarland (2010), из 41 рандомизированного и плацебоконтролируемого исследования 58 % показали достоверную эффективность от использования пробиотиков в профилактике ААД [6]. При обобщении данных 16 рандомизированных исследований по использованию пробиотиков на фоне антибактериальной терапии у детей установлено, что ААД встречалась у 9 % пациентов в пробиотических группах и у 18 % пациентов в группах контроля [27]. Наиболее часто назначают Lactobacillus rhamnosus GG, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifidobacterium sрp., Streptococcus sрp., Saccharomyces boulardii — изолированно или в различных комбинациях. К сожалению, на сегодняшний день имеется недостаточная доказательная база эффективности и профиля безопасности большинства из этих пробиотиков. Например, согласно последнему широкомасштабному рандомизированному контролируемому исследованию, использование смеси лакто и бифидобактерий оказалось неэффективным в профилактике ААД у пожилых людей (ААД развилась у 10,8 % пациентов в пробиотической группе и у 10,4 % пациентов в контрольной группе) [28]. При метаанализе 25 рандомизированных контролируемых исследований по использованию пробиотиков для профилактики ААД выявлено, что только Saccharomyces boulardii и Lactobacillus rhamnosus GG достоверно снижали частоту ААД, при этом Saccharomyces boulardii показали эффективность и для профилактики CdАД [29].
Эффективность пробиотиков в профилактике ААД связана с непосредственным влиянием на патогены и их токсины, с иммуномодулирующей активностью и с усилением барьерной функции кишечника. При этом только у Saccharomyces boulardii выявлена способность продуцировать 54kDa протеазу, которая непосредственно инактивирует токсины Cl.difficile и блокирует эпителиальные рецепторы для фиксации Cl.difficile [26]. Также Saccharomyces boulardii стимулируют выработку иммунного ответа к токсинам А и В Cl.difficile [26]. Выявлено, что Saccharomyces boulardii способны защищать клетки кишечника и печени от токсического воздействия антибиотиков (например, клиндамицина), что проявлялось в снижении уровня перекисного окисления липидов, уменьшении инфильтрации нейтрофилов [30]. Кроме того, введение Saccharomyces boulardii на фоне приема клиндамицина предупреждало повышение времени транзита по кишечнику, вызванного этим антибиотиком [30].
Нами была выполнена работа по изучению эффективности использования Saccharomyces boulardii (Энтерол®250) для профилактики развития ААД на фоне введения цефтриаксона. Экспериментальная часть проводилась на белых крысахсамцах линии Wistаr с массой тела 230–300 г. Крысы были разделены на 3 группы: 1я группа крыс (контрольная) получала дистиллированную воду в течение 14 дней (n = 6), 2я группа крыс (n = 6) получала цефтриаксон в дозе 1770 мг/м2/сут внутримышечно в течение 14 дней, 3й группе крыс (n = 6) параллельно с введением цефтриаксона в дозе 1770 мг/м2/сут вводили Saccharomyces boulardii (Энтерол®250) в дозе 10 мг/сут в течение 14 дней. На 15й день in vivo изучали транспорт воды и электролитов. В течение всего периода наблюдения ежедневно регистрировали частоту и характер стула, массу тела и поведение животных.
За период наблюдения все крысы набирали массу тела. Клинически на фоне введения цефтриаксона (2я группа) начиная с 3го дня терапии и до конца эксперимента у 16,7–50 % крыс наблюдалась диарея (рис. 1). На фоне введения Энтерола®250 количество крыс с диареей было меньше почти в 2 раза (рис. 1).
После 14дневного курса цефтриаксона у крыс достоверно увеличивалась секреция калия по сравнению с контрольной группой (–1,51 ± 1,14 и –1,15 ± 0,82, p < 0,01), происходила реверсия суммарного потока ионов хлора с всасывания на секрецию (рис. 2). При добавлении Энтерола®250 всасывание хлора достоверно увеличивалось (13,89 ± 20,36 по сравнению с –1,05 ± 15,62 в группе цефтриаксона, p < 0,01) и приближалось к показателям контрольной группы, суммарное всасывание воды несколько возрастало (47,19 ± 28,61 и 43,74 ± 17,69 соответственно), но увеличивалась секреция калия (–2,82 ± 0,98 по сравнению с –1,15 ± 0,82 в группе цефтриаксона, p < 0,01). Всасывание ионов натрия при добавлении Энтерола®250 приближалось к показателям контрольной группы (рис. 2).
В физиологических условиях процессы всасывания и секреции в кишечнике четко сбалансированы. Суммарная всасывательная способность толстого кишечника составляет 5–6 л/сут. Превышение этого объема за счет повышения секреции или снижения всасывания воды и электролитов сопровождается развитием диареи. В ходе выполнения нашей работы было выявлено, что после 14дневного курса цефтриаксона значительно изменялся транспорт хлора: суммарный поток с всасывания менялся на секрецию. Учитывая, что транспорт воды осуществляется преимущественно пассивно по осмотическому градиенту, созданному транспортом ионов, увеличение секреции ионов хлора колоноцитами сопровождается выходом воды в полость кишечника и способствует развитию диареи. В толстой кишке секреция хлора осуществляется через цАМФзависимые (CFTR) и кальцийактивированные (СаСС) хлорселективные каналы. D. Czerucka с соавт. (1999) выявили, что S.boulardii способны ингибировать секрецию хлора, вызванную холерным токсином, как через CFTR каналы, так и через СаСС каналы [31]. Мы также установили, что добавление S.boulardii (Энтерол®250) предотвращало изменения в транспорте хлора, вызванные цефтриаксоном, и предупреждало развитие диареи. Кроме непосредственного влияния на хлорселективные каналы, S.boulardii способны предупреждать развитие ААД за счет угнетения роста патогенных микроорганизмов и поддержания нормофлоры кишечника. Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые образуются при расщеплении углеводов нормофлорой кишечника, усиливают всасывание хлора через активацию СІ–/КЦЖК и НСО3–/КЦЖК обменников, что также предупреждает развитие диареи.
Таким образом, включение S.boulardii (Энтерол®250) на фоне антибактериальной терапии цефтриаксоном является патогенетически обоснованным методом профилактики развития ААД, что подтверждается многочисленными клиническими и экспериментальными данными [26, 29, 30].
1. Wistrom J., Norrby S.R., Myhre E.B. Frequency of antibioticassociated diarrhoea in 2462 antibiotictreated hospitalized patients: a prospective study // J. Antimicrob. Chemother. — 2001. — Vol. 47. — P. 4350.
2. Bartlett J.G. Antibioticassociated diarrhea // N. Engl. J. Med. — 2002. — Vol. 346, № 5. — Р. 334339.
3. LaRosa M., Bottaro G., Gulino N. Prevention of antibioticassociated diarrhea with Lactobacillus sporogens and fructooligosaccharides in children: a multicentric doubleblind vs. placebo study // Minerva Pediatr. — 2003. — № 55. — Р. 447452.
4. Turck D., Bernet J.P., Marx J. et al. Incidence and risk factors of oral antibioticassociated diarrhea in an outpatient pediatric population // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. — 2003. — № 37. — Р. 2226.
5. Майданник В.Г. Антибиотикассоциированная диарея, связанная с Clostridium difficile // Здоров’я України. — 2010. — С. 2022.
6. McFarland L.V., 2010 Probiotics and Diarrhea // Ann. Nutr. Metab. — 2010. — № 57 (suppl. 1). — Р. 1011.
7. Vonberg R.P., Reichardt C., Behnke M. et al. Cost of nosocomial Clostridium difficileassociated diarrhea // J. Hosp. Infect. — 2008. — Vol. 70. — Р. 1520.
8. McFarland L.V. Epidemiology, risk factors and treatments for antibioticassociated diarrhea // Dig. Dis. — 1998. — Vol. 16. — P. 292307.
9. Lusk R.H., Fekety F.R., Silva J.J., Bodendorfer T., Devine B.J., Kawanishi H., Korff L., Nakauchi D., Rogers S., Siskin S.B. Gastrointestinal side effects of clindamycin and ampicillin therapy // J. Infect. Dis. — 1977. — Suppl. 135. — P. 111119.
10. Clausen M.R., Bonnen H., Tvede M., BrobechMortensen P. Colonic fermentation to shortchain fatty acids is decreased in antibioticassociated diarrhea // Gastroenterology. — 1991. — Vol. 101. — Р. 1497504.
11. Hogenauer C., Hammer H.F., Krejs G.J., Reisinge, E.C. Mechanisms and management of antibioticassociated diarrhea // Clin. Infect. Dis. — 1998. — Vol. 27. — P. 702710.
12. DobbinsW.O., Herrero B.A., Mansbach C.M. Morphologic alterations associated with neomycin induced malabsorption // Am. J. Med. Sci. — 1968. — Suppl. 225. — P. 6377.
13. Ивашкин В.Т., Трухманов А.С. Болезни пищевода. Патологическая физиология, клиника, диагностика, лечение. — М., 2000. — 184 с.
14. David M.S., Donald H.A., Fabio B. Association Between Antibiotic Use and Primary Idiopathic Intussusception // Arch. Pediatr. Adolesc. Med. — 2003. — Suppl. 157(1). — P. 5459.
15. Cartman S.T., Heap J.T., Kuehne S.A., Cockayne A., Minton N.P., 2010. The emergence of ‘hypervirulence’ in Clostridium difficile // International Journal of Medical Microbiology. — 2010. — Vol. 300. — P. 387395.
16. National Clostridium difficile Standards Group. Report to the Department of Health // J. Hosp. Infect. — 2004. — Vol. 56 (suppl. 1). — P. 138.
17. Hell M., Bernhofer C., Stalzer P., Kern J.M., Claassen E. Probiotics in Clostridium difficile infection: reviewing the need for a multistrain probiotic // Beneficial Microbes. — 2013. — № 4(1). — P. 3951.
18. Bauer M.P., Kuijper E.J., van Dissel J.T. European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID): treatment guidance document for Clostridium difficile infection (CDI) // Clin. Microbiol. Infect. — 2009. — № 15(12). — P. 10671079.
19. Musher D.M., Aslam S., Logan N. et al. Relatively poor outcome after treatment of Clostridium difficile colitis with metronidazole // Clin. Infect. Dis. — 2005. — № 40(11). — P. 15861590.
20. Aslam S., Hamill R.J., Musher D.M. Treatment of Clostridium difficileassociated disease: old therapies and new strategies // Lancet Infect Dis. — 2005. — № 5(9). — P. 549557.
21. Peláez T., Alcalá L., Alonso R., RodríguezCréixems M., GarcíaLechuz J.M. Reassessment of Clostridium difficile susceptibility to metronidazole and vancomycin // Antimicrob Agents Chemother. — 2002. — Vol. 46(6). — P. 16471650.
22. Huebner E.S., Surawicz C.M. Treatment of recurrent Clostridium difficile diarrhea // Gastroenterol. Hepatol. — 2006. — № 2. — P. 203208.
23. Григорьева Г.А., Мешалкина Н.Ю. Смекта в лечении заболеваний кишечника // Русский медицинский журнал. — 2005. — Т. 13, № 7. — С. 464.
24. Мазанкова Л.Н. Вторичная дисахаридазная недостаточность у детей: клиника, диагностика, тактика терапии: Практическое пособие для врачей. — М., 2010. — 13 с.
25. Martinez F.J., Leffler D.A., Kelly C.P. Clostridium difficile outbreaks: prevention and treatment strategies // Risk Management and Healthcare Policy. — 2012. — № 5. — P. 5564.
26. McFarland L.V. Systematic review and metaanalysis of Saccharomyces boulardii in adult patients // World J. Gastroenterol. — 2010 May 14. — Vol. 16(18). — P. 22022222.
27. Johnston B.C., Goldenberg J.Z., Vandvik P.O., Sun X., Guyatt G.H. Probiotics for the prevention of pediatric antibioticassociated diarrhea // Cochrane Database Syst. Rev. — 2011, Nov 9. — № 11: CD004827. doi: 10.1002/14651858.CD004827.pub3.
28. Allen S.J., Wareham K., Wang D., Bradley C., Hutchings H., Harris W., Dhar A., Brown H., Foden A., Gravenor M.B. Lactobacilli and bifidobacteria in the prevention of antibioticassociated diarrhoea and Clostridium difficile diarrhoea in older inpatients (PLACIDE): a randomised, doubleblind, placebocontrolled, multicentre trial // Lancet. — 2013. — Early Online Publication, 8 August.
29. McFarland L.V. Metaanalysis of probiotics for the prevention of antibiotic associated diarrhea and the treatment of Clostridium difficile disease // Am. J. Gastroenterol. — 2006. — Suppl. 101(4). — P. 812822.
30. Duman D.G., Kumral Z.N., Ercan F., Deniz M., Can G., Cağlayan Yeğen B. Saccharomyces boulardii ameliorates clarithromycin and methotrexateinduced intestinal and hepatic injury in rats // Br. J. Nutr. — 2013. — № 2. — P. 17.
31. Czerucka D. et al. Effect of Saccharomyces boulardiion cAMPCa2+dependent Cl secretion in T84 cells // Dig. Dis. Sci. — 1999. — Vol. 44.— P. 23592368.