Колонофлор: всё, что вы хотели узнать о ПЦР-исследовании микробиоты кишечника.

В лаборатории Эксплана проводится уникальное исследование, которое позволяет в короткие сроки выполнить количественную оценку микробиоты толстого кишечника у детей и взрослых методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Микробиота кишечника представляет собой сложную экосистему, состоящую из сотен тысяч микроорганизмов, которую в настоящее время принято считать полноценным органом человека. Они участвуют в расщеплении пищевых веществ, синтезе витаминов, микроэлементов и незаменимых аминокислот.

Показания к назначению исследования «Колонофлор» могут быть самые разнообразные, от диагностики острых состояний со стороны желудочно-кишечного тракта и иммунной системы до профилактических скрининговых обследований (регулярных, либо при проведении сложного и длительного медикаментозного лечения).

По сравнению с классическим бактериологическим методом исследования, «Колонофлор» имеет такие значительные преимущества, как: скорость выполнения; менее жесткие требования к преаналитике; эффективность в определении анаэробных микроорганизмов; выявление бактериальных маркеров колоректального рака. Полный список показаний к назначению читайте на странице исследования.

Важно понимать, что состав микробиоты кишечника взрослого человека очень индивидуален и общепринятого однозначного определения «здорового» микробиома не существует. Однако, выделяют ряд показателей, по которым можно оценить, насколько эффективно кишечный эпителий справляется со своими функциями.

Для назначения и интерпретации результатов исследования рекомендована консультация врача-гастроэнтеролога.

В лаборатории Эксплана выполняется несколько видов исследования «Колонофлор», которые отличаются по своему составу и назначению:

1. Колонофлор-16 (биоценоз): направлено на оценку общего состояния микрофлоры кишечника, определение количественного состава нормальной флоры (бифидобактерии, лактобациллы, общее бактериальное число) и условно-патогенных бактерий. Полезно для выявления причины дисбиотических состояний кишечника.
2. Колонофлор Метаболизм: также оценивает количественный состав нормальной флоры (бифидобактерии, лактобациллы, общее бактериальное число), но не оценивает наличие патогенов. Полезно для анализа изменений микробиоты кишечника, которые могут быть связаны с нарушениями обмена веществ (сахарный диабет, метаболический синдром, ожирение), воспалительными заболеваниями ЖКТ (болезнь Крона, неспецифический язвенный колит) и аутоиммунными заболеваниями.
3. Колонофлор Премиум: объединяет два теста - «Колонофлор-16 (биоценоз)» и «Колонофлор Метаболизм». Позволит выявить причины дисбиотических состояний кишечника, нарушения обмена веществ, воспалительные заболевания ЖКТ и аутоиммунные заболевания.
4. Колонофлор Плюс: включает в себя исследование «Колонофлор-16» и бактериологическое исследование условно-патогенной флоры кала. Комплекс проводится с использованием двух методов исследований (ПЦР и бактериология). При обнаружении патогенных и условно-патогенных бактерий в диагностически значимом количестве, позволяет правильно подобрать необходимый комплекс антибиотиков для лечения и корректировки возможных отклонений показателей микробиоты кишечника от нормы.

1. Общее бактериальное число (тотальные бактерии). Снижение или увеличение общего числа микробных клеток может быть связано как с изменением питания или возрастными изменениями, так и являться показателем нарушений микробиоценоза кишечника, вызванных различными патологическими состояниями. Клинически значимым является снижение общего количества бактерий более чем на 2 порядка, относительно нижней границы нормы. При увеличении общей численности бактерий, клинически значимо превышение верхней границы нормы более чем на 2 порядка. Такое значительное увеличение общего числа микробных клеток расценивается как синдром избыточного бактериального роста.
2. Lactobacillus spp. часть нормальной микробиоты человека, регулируют количественный и качественный состав микрофлоры кишечника, замедляют рост патогенных и условно-патогенных микробов. Снижение содержания лактобацилл и бифидобактерий, изолированное, либо сопровождаемое увеличением числа представителей УПФ, часто встречается вследствие несбалансированного питания после применения антибиотиков.
3. Bifidobacterium spp. играют важную роль в метаболизме, обезвреживании нитратов, регуляции моторики кишечника, обмене желчных кислот, синтезе витаминов. Препятствуют размножению патогенной и условно-патогенной флоры. Клинически значимым является снижение до 10^6 КОЕ/мл.
4. Escherichia coli - грамотрицательные бактерии, преобладают среди аэробов-комменсалов микрофлоры кишечника человека. Клиническое значение имеет снижение количества до 10^5-10^6 КОЕ/мл, либо увеличение до 10^11 КОЕ/мл и выше.
5. Bacteroides spp. являются представителями нормальной микрофлоры кишечника.
6. Bacteroides thetaiotaomicron – для бактерии характерны противовоспалительные свойства, что способствует усилению барьерной функции слизистой кишечника. Считается, что применение живого штамма В. thetaiotaomicron или продуктов на его основе можно рассматривать как альтернативу лечения болезни Крона.
7. Faecalibacterium prausnitzii – один из наиболее многочисленных представителей кишечной микробиоты. Значительное снижение количества F. prausnitzii приводит к неспецифическому язвенному колиту, болезни Крона, причем степень снижения коррелирует с тяжестью заболевания.
8. Akkermansia muciniphila – основная деятельность связана с разрушением слизи с использованием муколитических ферментов. При аутоиммунных патологиях количество значительно возрастает, считается, что такое увеличение оказывает противовоспалительный эффект, изменяя характеристики Т-клеточного ответа. Низкий уровень отмечается при ожирении, метаболическом синдроме и диабете II типа. У спортсменов с низким индексом массы тела количество A. muciniphila увеличено. Можно рассматривать как биомаркер метаболических нарушений.
9. Увеличение числа Bacteroides fragilis и изменение соотношения Bacteroides fragilis / Faecalibacterium prausnitzii - второй по частоте вариант дисбиотических сдвигов, характерный, в частности, для пациентов с язвенным колитом.
10. Escherichia coli enteropathogenic – представитель эшерихии, обладающий патогенными свойствами, вызывает острые кишечные инфекции. Клиническое значение имеет увеличение титра до 10^4 КОЕ/мл и выше. Механизм передачи фекально-оральный, основной путь пищевой, реже водный и контактно–бытовой. Причина инфекционной диареи, сопровождаемой рвотой (обезвоживание у детей до 2-х лет). При выявлении в титрах 10^4 КОЕ/мл и выше, рекомендуется проведение видовой идентификации, а также определение чувствительности к антибиотикам, бактериофагам, пробиотикам.
11. Enterococcus spp. основные представили микробного сообщества, способны оказывать положительное влияние на иммунную систему, стимулируют местный иммунитет, обладают противоаллергическим и антимикотическим действием.  Причинами увеличения числа энтерококков являются: снижение иммунитета, пищевые аллергии, гельминтозы, лечение антибиотиками неправильное питание. Чрезмерное повышение отмечается при колоректальном раке, бронхиальной астме, раке легкого. Показывают рост на фоне бластоцистоза. Также у пациентов с синдромом раздраженного кишечника диагностируют синдром избыточного бактериального роста (СИБР). Уменьшение титров энтерококков показано при болезни Крона.
12. Blautia spp. - представители рода Blautia могут оказывать защитное действие при внедрении патогенов, было показано, что B. obeum снижает колонизацию и экспрессию генов вирулентности Vibrio cholerae, ускоряя таким образом восстановление после диареи. Изменения в количественном содержании могут отмечаться при метаболических нарушениях. Клиническое значение имеют отклонения от референтного интервала 10^8-10^11 КОЕ/мл.
13. Proteus vulgaris / Proteus mirabilis - клиническое значение имеет увеличение количества до 10^4 и выше. Факторы, предрасполагающие к усилению роста Proteus в кишечнике: нерациональное питание, иммуносупрессия, неблагоприятное, действие средовых факторов (длительное влияние низких или высоких температур), беспорядочный прием антибактериальных препаратов, вредные привычки, нервно-психические перегрузки. Избыточный рост может быть причиной хронизации процесса воспаления при диверсионном колите.
14. Enterobacter spp. Клиническое значение имеет увеличение количества до 10^4 и выше. Токсигенные штаммы часто являются причиной острого гастроэнтерита у детей и подростков. При выявлении в титрах 10^4 КОЕ/мл и выше рекомендуется проведение видовой идентификации, также определение чувствительности к антибиотикам, бактериофагам, пробиотикам. Бактерии рода Enterobacter наряду с Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и Enterobacter spp. образуют группу ESKAPE. Представителей данной группы микроорганизмов принято считать основной причиной устойчивых внутрибольничных инфекций.
15. Acinetobacter spp. относятся к малопатогенным микроорганизмам, клинически значимым является обнаружение в количестве, превышающем 10^6 копий/мл. В таком случае рекомендуется проведение бактериологического исследования кала на определение чувствительности к антибиотикам.
16. Citrobacter spp. являются оппортунистическими патогенами, ответственными за широкий спектр инфекций, насчитывают 11 видов. Клиническое значение имеет увеличение количества до 10^4  копий/мл и выше. Увеличиваются при инфекциях мочеполовых путей, признаются как высокопатогенные микроорганизмы у пациентов с сопутствующими заболеваниями, часто являются причиной острого гастроэнтерита у детей и подростков. При выявлении в титрах 10^4 копий/мл и выше, рекомендуется проведение видовой идентификации, а также определение чувствительности к антибиотикам.
17. Parvimonas micra** обнаружение в фекальных образцах может рассматривается как один из ранних маркеров канцерогенеза в толстом кишечнике. При выявлении в титрах, превышающих 10^4 КОЕ/мл рекомендовано дополнительное инструментальное обследование для исключения новообразований кишечника.
18. Eubacterium rectale - сниженное количество Eubacterium rectale может сочетаться со снижением общего биоразнообразия микробной флоры. Увеличение количества Eubacterium rectale, относительно нормальных значений, может наблюдаться при избыточном поступлении углеводов с пищей, развитии инсулинорезистентности (при диабете II типа и ожирении).  При снижении до уровня 10^6 КОЕ/мл и менее, рекомендованы дополнительные исследования для исключения воспалительных заболеваний кишечника. При увеличении количества до 10^11 КОЕ/мл и выше, рекомендовано назначение лабораторных исследований уровня гормонов, глюкозы, гликированного гемоглобина и биохимического исследования крови и мочи, тесты на инсулинорезистентность.
19. Streptococcus spp. Стрептококковые инфекции относят к числу наиболее распространенных заболеваний бактериальной природы. Клинически значимым является обнаружение Streptococcus spp. в количестве, превышающем 10^8 копий/мл. При наличии сопутствующих симптомов рекомендуются скрининговые тесты для определения альфа и бетта-гемолитических и негомолитических стрептококков, определение серогруппы, видовая идентификация. При обнаружении Streptococcus bovis/gallolyticus может быть рекомендовано определение антител IgG к S. gallolyticus, а также проведение колоноскопии для подтверждения/исключения таких состояний как болезнь Крона, язвенный колит, колоректальный рак.
20. Candida spp. клиническое значение имеет увеличение количества до 10^4 КОЕ/мл и выше. Колонизация грибами наблюдается при применении антибиотиков широкого спектра. Избыточный рост грибов рода Candida может вызывать поражения слизистых, а также системные микозы. Клинически проявляется: как носительство, неинвазивный микотический процесс (специфический дисбиоз), инвазивный кандидоз. Высокое содержание кандида, наряду с низким бактериальным разнообразием, связано с развитием воспалительных заболеваний кишечника.
21. Clostridium difficile - бактерия является основной причиной инфекционной диареи и псевдомембранозного колита. Изменение состава микрофлоры толстого кишечника приводит к колонизации C. Difficile. При выявлении в титрах, превышающих 10^5 КОЕ/мл, рекомендуется типирование для выявления токсигенных штаммов, а также определение чувствительности к антибиотикам, бактериофагам, пробиотикам, при наличии симптоматики лечение назначают на основе предварительного анализа антибиотикорезистентности.
22. Roseburia inulinivorans. Снижение численности этих бактерий связывают с развитием синдрома раздраженной толстой кишки, воспалительных заболеваний кишечника (неспецифический язвенный колит, болезнь Крона), ожирения, сахарного диабета II типа, аллергии. Низкий уровень R. Inulinivorans может указывать на наличие патологии желчевыводящих путей. Снижение относительной численности бактерий рода Roseburia (наряду с Ruminococcus и Clostridium) отмечается при пищевых расстройствах, в частности, при нервной анорексии. Клиническое значение с 10^8 до 10^10. При клинически значимом изменении количества Roseburia inulinivorans и наличии симптоматики рекомендованы дополнительные исследования для исключения воспалительных заболеваний кишечника.
23. Prevotella spp. клиническое значение имеет рост количества до 10^11 и выше. Высокое содержание в толстом кишечнике может говорить, как о преобладании в диете растительной пищи, так и о патологических процессах, например: дисфункция слизистой оболочки, системное воспаление, может быть связано с резистентностью к инсулину, а также выявляться у пациентов с ожирением. Выявляются высокие титры и при таких заболеваниях, как гипертония и неалкогольная болезнь печени.
24. Clostridium perfringens может быть причиной следующих системных и кишечных патологий: острая водная диарея, некротизирующий энтерит, непищевая диарея. До 70% случаев пищевых отравлений вызвано C. Perfringens, относящимся к типу F. При выявлении в титрах, превышающих 10^5 КОЕ/мл, рекомендуется типирование для выявления токсигенных штаммов, а также определение чувствительности к антибиотикам.
25. Fusobacterium nucleatum** Увеличение численности связывают с развитием патологии ЖКТ, в частности, с воспалительными заболеваниями кишечника (Болезнь Крона, язвенный колит). Согласно современным исследованиям, усиленный рост значительно коррелирует с развитием колоректального рака, а повышенное содержание в просветной флоре может являться ранним маркером канцерогенеза. При выявлении в титрах, превышающих 10^4 КОЕ/мл рекомендовано провести исследование кала на скрытую кровь, анализ на наличие антител IgA или IgG против F. nucleatum в сыворотке крови и колоноскопию для исключения новообразований кишечника.
26. Methanobrevibacter smithii – основной представитель метанобразующих бактерий. Повышенное содержания наблюдается при избыточной массе тела и ожирении, связано с риском развития инсулинорезистентности и сахарного диабета II типа. Недостаточное содержание может способствовать активации процессов брожения и гниения в кишечнике.
27. Methanosphaera stadtmanae.  При воспалительных заболеваниях кишечника является характерным снижение количества M. smithii и увеличение количества Methanosphaera stadtmanae. При обнаружении M. stadtmanae в титре, превышающем 10^6 КОЕ/мл, следует обратить внимание на представленность других микроорганизмов, играющих роль в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника. Может быть рекомендовано проведение колоноскопии.
28. Klebsiella oxytoca - частая причина внутрибольничных инфекций. Клинически значимым является обнаружение в количестве, превышающем 10*4 копий/мл. Повышенное количество K. oxytoca может стать причиной развития антибиотик-ассоциированного (AAE) геморрагического колита. Целесообразно исследовать пациентов с AAE, отрицательных на C. difficile.
29. Ruminococcus spp - при клинически значимом изменении количества Ruminococcus spp. и наличии симптоматики, возможно рекомендовать проведение дополнительных инструментальных исследований для исключения воспалительных заболеваний кишечника.
30. Klebsiella pneumoniae - патоген, способный вызывать широкий спектр заболеваний, является одной из ведущих причин внутрибольничных инфекций. Доказана роль Klebsiella pneumoniae в развитии воспалительных заболеваний нижнего отдела ЖКТ – болезни Крона (БК), неспецифического язвенного колита (НЯК), а также таких патологий, как пиогенный абсцесс печени и колоректальный рак. При обнаружении в титрах, превышающих 10^4 КОЕ/мл и выше, рекомендуется проведение видовой идентификации, серотипирование для выявления высоковирулентных штаммов, определение чувствительности к антибиотикам, комплексная оценка изменений в составе микробиоты кишечника для исключения инфекции со схожей симптоматикой, эндоскопическое обследование толстого кишечника для исключения патологических состояний, ассоциированных с клебсиеллёзной инфекцией.
31. Salmonella spp. объединяют два вида: S. enterika и S. bongori. Для человека патогенны представители S. enterika, которые вызывают следующие инфекции с фекально-оральным механизмом передачи: брюшной тиф, паратифы, сальмонеллёз и др. Для эффективного лечения рекомендовано: типирование для определения серотипа, определение чувствительности к антибиотикам, определение в моче для подтверждения/исключения случаев бактерионосительства.
32. Shigella spp. возбудители бактериальной дизентерии (шигеллеза). Механизм передачи инфекции – фекально-оральный, основные пути передачи – водный, пищевой и контактно-бытовой. При благоприятных условиях способны размножаться в молоке и молочных продуктах. Осложнения включают токсический мегаколон, перфорацию кишечника, перитонит пневмонию и гемолитико-уремический синдром. При выявлении рекомендуется типирование и определение чувствительности к антибиотикам.
33. Staphylococcus aureus - представители нормальной микрофлоры человека, колонизирует различные биотопы организма: кожу, слизистую носа, зева, ротовой полости и желудочно-кишечный тракт. Клинически значимым является обнаружение в количестве, превышающем 10*4 копий/мл. Наряду с другими патогенами, такими как – Klebsiella oxytoca, может являться причиной антибиотик-ассоциированного колита (antibiotic-associated enterocolitis, AAE). Высокий риск колонизации связан с терапией по поводу других инфекций в анамнезе. Стафилококковые энтеротоксины (SE), являются этиологическим агентами пищевого отравления. Также SE могут являться индукторами неспецифического язвенного колита. При выявлении S. Aureus в фекальных образцах в титрах, превышающих 10^5 КОЕ/мл рекомендовано провести исследование на присутствие MRSA штаммов S. aureus (выявление генов mecA и mecС методом ПЦР), а также бактериологическое исследование кала с выявлением чувствительности к антибиотикам, бактериофагам, пробиотикам.

** Выявление Fusobacterium nucleatum и Parvimonas micra является неблагоприятным прогностическим фактором в отношении развития злокачественных новообразований кишечника.

Существенные изменения качественного и количественного состава микробиоты кишечника выявлены у пациентов с эндокринными нарушениями (диабет II типа, метаболический синдром)

Список статей и публикаций:  для исследований использовался набор реагентов «Колонофлор»

1. С.Ф. Багненко, А.А. Захаренко, А.Н. Суворов, И.В. Шлык, О.А. Тен, Ш.Р.Джамилов, М.А. Беляев, А.А. Трушин, А.С. Натха, Д.А. Зайцев, К.Н. Вовин, В.А. Рыбальченко, Д.О. Акуличев «Периоперационные изменения микрофлоры толстой кишки у больных колоректальным раком.» Биомедицинский журнал Medline.ru, Том 16, онкология, 2015.
2. Ермоленко Е.И., Котылева М.П., Буй Тхи Лан Ань, Чан Тхи Ньай, Буй Тхи Тхань Нга, Краева Л.А., Гончаров А.Е., Карасева А.Б., Киреева А.Г., Тан Нам, Суворов А.Н. «Исследование микробиоты кишечника жителей Вьетнама и России» Наука и технологии в тропиках. 2016. 
3. О.В. Голощапов, М.А. Кучер, М.А. Суворова, Р.В. Клементьева, А.А. Щербаков, А.Н. Швецов, И.С. Моисеев, А.Б. Чухловин, Б.В. Афанасьев
«Первый опыт терапии полирезистентных инфекционных осложнений, ассоциированных с Clostridium difficile и Klebsiella pneumoniae, методом трансплантации фекальной микробиоты у пациентов после аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток». Инфекционные болезни, 2017. 
4. Ситкин С. И., Вахитов Т. Я., Ткаченко Е. И., Орешко Л. С., Жигалова Т. Н., Радченко В. Г., Селиверстов П. В., Авалуева Е. Б., Суворова М. А., Комличенко Э.В. «Микробиота кишечника при язвенном колите и целиакии». Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология, выпуск 137, № 1 2017 г.
5. Ермоленко К.Д., Гончар Н.В., Лобзин Ю.В., Григорьев С.Г. «Предикторы формирования функциональных расстройств желудочно-кишечного тракта после норовирусной инфекции у детей» Журнал инфектологии. 2017 г.
6. Ситкин С.И., Вахитов Т.Я., Демьянова Е.В. «Микробиом, дисбиоз толстой кишки и воспалительные заболевания кишечника: когда функция важнее таксономии». Альманах клинической медицины: 2018. 
7. Ермоленко Е.И., Гончар Н.В. «Анаэробный дисбаланс микробиоты кишечника у детей разного возраста с вирусной диареей». Гастроэнтерология Санкт-Петербурга, 2018.
8. О.В. Голощапов, М.А. Кучер, И.С. Моисеев, А.Н. Швецов, Р.В. Клементьева, А.А. Щербаков, М.А. Суворова, О.В. Станевич, Е.А. Бакин, Л.С. Зубаровская, Б.В. Афанасьев. «Эффективность транплантации фекальной микробиоты у пациентов после аллогенной транплантации гемопоэтических стволовых клеток» V Международная конференция Постгеном», 2018.
9. Маркова Ю.М., Полянина А.С., Минаева Л.П., Шевелева С.А. «Апробация нового способа подготовки образцов для детекции популяций кишечной микробиоты методом полимеразной цепной реакции». Материалы XVII Всероссийского конгресса диетологов и нутрициологов с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание». 2018 
10. Маркова Ю.М., Полянина А.С., Стеценко В.В. «Изучение микробиоты кишечника у здоровых людей методом ПЦР» Основы здорового питания и пути профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, сборник материалов II школы молодых ученых, 2019 
11. Селиверстов П.В., Скворцова Т.Э., Ситкин С.И., Радченко В.Г. «Возможности терапевтического лечения больных желчнокаменной болезнью». Медицинский совет, №14, 2019.
12. Саулевич А.В. «Клинико-экспериментальное обоснование коррекции дисбиоза кишечника у больных вирусными циррозами печени». Материалы диссертации: ФГБВ ОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова МО РФ», 2019.
13. Тарасова Е.А., Баимова Р.Р., Абдурасулова И.Н., Кудрявцев И.В., Суворова М.А. «Akkermansia muciniphila –«новый» представитель микробиоты кишечника: распространенность и диагностическая значимость». Материалы научно-практической конференции в рамках V российского конгресса лабораторной медицины (РКЛМ 2019).
14. Симаненков В.И., Суворов А.Н., Тихонов C.В., и др. «Микробиота желчного пузыря у пациентов с желчнокаменной болезнью». Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, 2020.
15. Кулешова А.В., Киселева Е.Е., Чеботкевич В.Н. Микробиом кишечника и его роль в развитии инфекций кровеносного русла у больных гемобластозами. Журнал Гастроэнтерология Санкт-Петербурга, № 1-2, 2020
16. Кравченко И.А., Баймурадова Э.А., Полунин В.С. Проблемы организации профилактической работы в амбулаторных условиях с детьми дошкольного возраста. Журнал «Кардиоваскулярная терапия и профилактика» Том 20, № S1, 2021.
17. Леонтьева Н.И., Щербаков И.Т., Грачева Н.М., Соловьева А.И., Лиханская Е.И. Влияние препарата «Хилак Форте» на восстановление слизистой оболочки толстой у больных с пищевой токсикоинфекцией и сопутствующим дисбиозом кишечника. Журнал Гастроэнтнрология Санкт-Петербурга Номер: 1-2 Год: 2021 Страницы: 24
18. А. Д. Котрова, А. Н. Шишкин, Л. С. Воропаева, Н. С. Лавренова, Л. А. Слепых, М. В. Лукашенко, Е. И. Ермоленко «Гендерная оценка микробиома кишечника у больных с ожирением». Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология: № 10 2021.