Pathogenetic bases of lactase deficiency in rotavirus infection in children: correction methods


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2020.1.28-32

L.N. Mazankova, S.G. Gorbunov

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Department of Pediatric Infectious Diseases, Moscow, Russia
The article presents data on pathogenetic mechanisms of development, clinical symptoms, laboratory and differential diagnosis, methods of correction of secondary lactase deficiency, which develops in children with rotavirus infection. The relationship between lactase deficiency and intestinal dysbiosis in such patients, and the role of polyunsaturated volatile fatty acids in this condition are also demonstrated.

Введение

Ротавирусная инфекция является одним из наиболее частых заболеваний у детей, особенно раннего возраста.

По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, практически каждый ребенок первых лет жизни переносит ее независимо от расы и социально-экономического положения [1, 2]. Более 80% всех случаев острых инфекционных диарей у детей, этиологию которых удалось установить, в настоящее время обусловлены ротавирусом [3]. Актуальность данной проблемы определяется не только чрезвычайно широкой распространенностью ротавируса в популяции, но и довольно тяжелым течением заболевания с развитием эксикоза различной степени, нарушения ферментации углеводов, дисбиоза кишечника, высоким риском осложнений [4].

Общепризнанно, что ведущим патогенетическим механизмом развития диареи при ротавирусной инфекции является нарушение гидролиза углеводов, в основном лактозы, в результате чего у пациента возникает диарея осмотического типа [5]. В результате прямого цитопатического действия ротавируса в энтероцитах нарушается синтез фермента лактаза-флоризин-гидролазы (лактазы), кодируемой геном LCT на хромосоме 2q21 и расщепляющей в просвете кишечника лактозу, что ведет к повышению там осмотического давления, изотопному поступлению воды, нарушению ее абсорбции и электролитов, возрастанию объема содержимого кишечника. При этом отмечаются уменьшение высоты ворсинок слизистой оболочки тонкой кишки, углубление крипт, изменение соотношения «крипта/ворсина», что приводит к развитию субатрофического энтерита. Под действием ротавируса значительно снижается активность дисахаридаз, в первую очередь лактазы и сахаразы в щеточной кайме ворсинок и в пристеночном слое слизи тонкой кишки, в результате чего накапливается избыток нерасщепленных углеводов (лактозы и др.), имеющих высокую осмолярность. Это в свою очередь ведет к появлению водянистой диареи.

Клинические симптомы вторичной лактазной недостаточности

Клинические симптомы вторичной лактазной недостаточности на фоне ротавирусной инфекции развиваются остро и носят транзиторный характер [6]. Как правило, у пациентов наблюдаются лихорадка от субфебрильной до фебрильной, интоксикация, рвота, появляется жидкий водянистый пенистый стул без патологических примесей, иногда с небольшим количеством слизи. Характерны метеоризм, урчание при пальпации живота вокруг пупка и по ходу толстой кишки. Тяжесть состояния определяется главным образом развитием эксикоза на фоне осмотической диареи. По мере элиминации ротавируса из организма больного в период реконвалесценции процессы гидролиза и усвоения лактозы постепенно нормализуются. При формировании носительства ротавируса возможна затяжная диарея, при которой антиген этого микроорганизма обнаруживается в энтероцитах, что может служить причиной вторичной мальабсорбции лактозы и доказывает этиопатогенетическую роль ротавируса в развитии данного патологического состояния.

При вторичной лактазной недостаточности практически у всех детей наблюдается дисбиоз кишечника, что в свою очередь оказывает влияние на клиническую симптоматику основного заболевания и в определенной степени – на длительность диареи [5]. Накопление негидролизованной лактозы в просвете тонкой кишки сопровождается интенсивным ростом условнопатогенной микрофлоры и метаболическим дисбалансом с образованием массы органических полиненасыщенных летучих жирных кислот (ЛЖК).

На фоне вторичной лактазной недостаточности дисбиотические изменения характеризуются увеличением содержания лактозонегативных микроорганизмов (до 77%) и уменьшением индигенной микробиоты в результате приспособления к изменившимся условиям среды обитания из-за закисления. Изменяется не только количество бифидобактерий и лактобацилл, но и их ферментативная активность, что ведет к усилению бродильных процессов и еще большему сдвигу рН в кислую сторону. Это замыкает своеобразный «порочный круг» возникающих метаболических нарушений, угнетая и без того сниженную активность ферментов дисахаридаз, в т.ч. лактазы, тем самым усугубляя проявления ее недостаточности.

Диагностика и дифференциальная диагностика вторичной лактазной недостаточности

Состояние метаболической активности микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) определяют хроматографическим методом по спектру ЛЖК, представляющих собой конечный продукт ферментации сахаролитических анаэробных микроорганизмов – бифидобактерий, бактероидов, фузобактерий, пептострептококков, клостридий, пропионобактерий, вейлонелл и пр. Как правило, при вторичной лактазной недостаточности у детей с ротавирусной инфекцией общее количество ЛЖК повышено, преимущественно за счет пропионовой и масляной кислот, сбраживающих сахара; уровень изоформ ЛЖК и их соотношение к нормальным ЛЖК снижены. При этом рН кала ниже 5,5, в нем много перевариваемой клетчатки и непереваренного крахмала. Таким образом, между степенью выраженности дисбиоза и нарушением гидролиза углеводов имеется прямая корреляционная зависимость.

При глубоких изменениях в микробиоме чаще всего повышается количество ксилозы в кале, что может быть маркером этиопатогенетической связи дисбиоза кишечника и вторичной лактазной недостаточности, поскольку при I степени дисбиоза, характеризующейся дефицитом бифидобактерий и лактобацилл, повышения уровня ксилозы в кале не отмечается. Диарея при таком механизме развития ферментопатии обычно стойкая, течет волнообразно, и эффект от безлактозной диеты отсутствует. К ее клиническим особенностям относятся выраженный метеоризм с флатуленцией, наличие примеси слизи в кале.

Дифференцировать вторичную лактазную недостаточность следует прежде всего с другими нарушениями обмена углеводов – мальабсорбцией сахарозы/изомальтозы и непереносимостью глюкозы/галактозы [5]. В первом случае пациента беспокоят боли в животе за счет вздутия преимущественно в эпигастрии, а также появление водянистого стула после употребления в пищу фруктов и продуктов, содержащих большое количество крахмала. Во втором – жажда, нечастый жидкий стул без рвоты, метеоризм; развивается длительная дегидратация и ацидоз. Оба этих состояния характеризуются развитием гипотрофии, особенно при непереносимости глюкозы/галактозы.

При аллергии к белкам коровьего молока, как и при лактазной недостаточности, отмечается диарея, но при этом стул со слизью, нередко с примесью крови, сопровождается рвотой после выпитого молока или съеденных молочных продуктов, кожными высыпаниями. В отсутствие своевременной диагностики и коррекции питания наблюдаются задержка роста и развития, гипотрофия, анемия.

Целиакия характеризуется, подобно вторичной лактазной недостаточности, жидким пенистым стулом, однако возникает он после употребления в пищу злаков, богатых глютеном (пшеница, рожь, ячмень). Отмечаются стеаторея, полифекалия, нередко рвота, анорексия, резкое увеличение в объеме живота при несколько гипотрофичных нижних конечностях.Антибиотикоассоциированная диарея в трети случаев может протекать по типу энтерита с водянистым стулом, нередко со слизью, развивающимся на фоне или после приема антибиотиков, чаще аминопенициллинов, цефалоспоринов II–IV поколений, макролидов и др. Кроме того, у пациента наблюдаются лихорадка, реже интоксикация, рвота, метеоризм, схваткообразные боли в животе, симптомы эксикоза и гипопротеинемия, что требует дифференциальной диагностики с ротавирусной инфекцией, сопровождающейся вторичной лактазной недостаточностью.

Это состояние следует дифференцировать также с интестинальной лимфангиоэктазией, при которой у детей возникает жидкий водянистый стул, кроме того – лимфатические отеки, рвота, боли в животе, нередко присоединяются вторичные бактериальные инфекции, постепенно развивается гипотрофия.

Болезнь Уиппла – редкое инфекционное заболевание кишечника, протекающее в несколько стадий: сначала отмечается лихорадка, затем поражается ЖКТ в виде жидкого стула, метеоризма, как при лактазной недостаточности, нарушается всасывание нутриентов, снижается масса тела больного, наблюдаются белковая недостаточность и признаки гиповитаминоза, в последующем могут поражаться глаза (увеит, кератит, ретинит), кожа (узловатая эритема), серозные оболочки (кардит, полисерозит), нервная система (атаксия, нарушения зрения и слуха, невропатии), развиваются симптомы надпочечниковой недостаточности (гипотония, пигментация кожи, анорексия, гипонатриемия, гипогликемия).

Достаточно сложна дифференциальная диагностика вторичной лактазной недостаточности и комбинированных иммунодефицитных состояний, при которых у детей могут наблюдаться водянистая диарея, рвота, боли в животе, снижение аппетита, гипотрофия. Об иммунокомпрометации могут свидетельствовать частые острые респираторные заболевания, стоматиты, поражение кожи, рецидивирующие инфекции (в первую очередь группы герпеса).

Лабораторная диагностика вторичной лактазной недостаточности складывается из комплекса следующих тестов: определение уровня экскреции углеводов в кале методом тонкослойной хроматографии при проведении нагрузочной пробы с лактозой; изучение активности дисахаридаз в биоптате слизистой оболочки тонкой кишки или смывах, полученных при эндоскопии; повышение уровня водорода в выдыхаемом воздухе после нагрузки с лактозой [7]; выявление толерантности к лактозе, основанное на определении уровня общей галактозы в моче или соотношения галактоза/кератинин; в копрограмме отмечается рН менее 5,5 в отсутствие воспалительных изменений, увеличение содержания крахмала и клетчатки; при исследовании биохимической активности микрофлоры ЖКТ хроматографическим методом, как правило, наблюдается повышение общего количества ЛЖК [5].

Лечение вторичной лактазной недостаточности

Лечение вторичной лактазной недостаточности, развившейся на фоне ротавирусной инфекции, следует начинать с коррекции питания ребенка [8, 9]. Если он находится на естественном вскармливании, нет необходимости немедленно отказываться от грудного молока. При нерезко выраженных симптомах лактазной недостаточности пациент может и далее получать привычное ему питание. Если же улучшения не наблюдается или при кормлении ребенка грудью отмечается усиление диареи и метеоризма, следует начать заместительную терапию ферментом лактазой [5, 9, 10]. Для этого следует сцедить около 20 мл грудного молока, добавить в него необходимое количество лактазы (из расчета в среднем 700 единиц/100 мл грудного молока) и оставить для ферментации на 15 минут при комнатной температуре. Начинают кормить ребенка именно с этой порции, а затем уже дают грудь. Использовать лактазу следует при каждом кормлении с первого дня заболевания ротавирусной инфекцией, сопровождающейся вторичной лактазной недостаточностью. В отсутствие эффекта к 3–5-му дню применения дозу фермента можно увеличить в 2–3 раза под контролем содержания углеводов в кале.

Если ребенок изначально находился на искусственном вскармливании или максимальная доза лактазы при кормлении грудным молоком не дает ожидаемого эффекта, необходимо частично или полностью (в зависимости от тяжести состояния) перевести пациента на низколактозную (Беллакт НЛ, Симилак низколактозный, Хумана ЛП+пребиотик) или безлактозную смесь (Беллакт безлактозный, НАН безлактозный, Нутрилак премиум безлактозный, Нутрилон безлактозный). Смесь вводят в рацион постепенно, заменяя ею часть грудного молока в каждое кормление в течение 3–5 дней. В ряде случаев возможна одномоментная полная замена естественного вскармливания низколактозной или безлактозной смесью. Если ребенок получал по возрасту в качестве прикорма каши, готовить их целесообразно также на этих смесях.

Помимо заместительной ферментной терапии лактазой детям с вторичной лактазной недостаточностью, развившейся при ротавирусной инфекции, показаны также пробиотики, не содержащие лактозу, что патогенетически обосновано и способствует коррекции имеющихся клинических симптомов (диарея, метеоризм, боли в животе и пр.) за счет нормализации метаболизма кишечной микробиоты, о чем можно судить по восстановлению содержания ЛЖК в кале. Использовать пробиотики целесообразно не только в острый период заболевания, но и в период реконвалесценции. Также спустя месяц после клинического выздоровления возможно постепенное расширение диеты за счет включения в рацион молочных продуктов [9]. Примером таких продуктов могут являться кисломолочные продукты «ФрутоНяня»:

  • детские биотворожки «ФрутоНяня», обогащенные пробиотиками Bifido-bacterium BB-12TM* и витамином D3 (для детей старше 6 месяцев);
  • биолакты «ФрутоНяня», в процессе изготовления которых используется пробиотический штамм Lactobacillus acidophilus La-5TM* и дополнительно обогащенные пребиотиками (инулином);
  • детские питьевые йогурты «ФрутоНяня», обогащенные пробиотиками Bifidobacterium BB-12TM* и инулином.

Заключение

Таким образом, в заключение можно утверждать, что вторичная лактазная недостаточность сдужит ведущим патогенетическим механизмом развития осмотической диареи у детей с ротавирусной инфекцией, требующей комплексной коррекции с использованием диетотерапии, заместительной ферментной терапии лактазой и применения пробиотиков, не содержащих лактозу.


About the Autors


Corresponding author: Sergey G. Gorbunov, MD, Professor at the Department of Pediatric Infectious Diseases, Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Department of Pediatric Infectious Diseases, Moscow, Russia; e-mail: gsgsg70@mail.ru
Address: 2/1, build. 1, Barrikadnaya Street, Moscow 123995, Russian Federation


Similar Articles


Бионика Медиа