Биохимический анализ кала

Исследование необходимо для анализа состава кишечной микрофлоры человека путем измерения уровня короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) в кале, которые в основном вырабатываются анаэробными бактериями, присутствующими в бескислородной среде. Нарушение баланса микрофлоры может привести к различным заболеваниям желудочно-кишечного тракта, таким как язвенный колит, колит, вызванный приемом антибиотиков, болезнь Крона, а также функциональным расстройствам, включая синдром раздраженного кишечника и другим патологиям, которые без должного лечения могут осложняться злокачественными опухолями, кровотечениями из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), проникновением содержимого кишечника в брюшную полость, развитием сепсиса и другими серьезными последствиями.

Кишечник – самая большая часть желудочно-кишечного тракта, являющаяся самостоятельным органом пищеварения, в работе которого принимают активное участие различные бактерии, обитающие на слизистой оболочке этого органа. Совокупность кишечных микроорганизмов представляют собой микрофлору кишечника, основная задача которой заключается в образовании короткоцепочечных жирных кислот.
Эти кислоты необходимы для роста и жизнедеятельности клеток толстой кишки, участия в местной иммунной защите, оказывая противовирусное и антибактериальное действие, а также регулируют перистальтику желудочно-кишечного тракта. Большинство короткоцепочечных жирных кислот, образующихся в кишечнике, усваивается организмом, остальные 5% от общего их объема выводятся с каловыми массами и используются для диагностики заболеваний указанного органа.

При развитии различных патологических состояний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и его заболеваний процесс образования, всасывания и утилизации КЖК нарушается, поэтому концентрация и, особенно, соотношение этих отдельных кислот в кале меняется. В связи с чем и происходит развитие диареи, запоров, болей в области живота, избыточного газообразования и других симптомов.

Разнонаправленные отклонения от физиологической нормы уровней и спектров этих короткоцепочечных жирных кислот могут служить биохимическими маркерами структурных и функциональных нарушений кишечного микробиоценоза и патологических состояний, связанных с микробиологическим дисбалансом. Эта информация может иметь диагностическое и прогностическое значение в течении заболеваний, особенно в совокупности с данными копрологического анализа (копрограммы).

Исследование необходимо для:
- диагностики заболеваний кишечника, в том числе функциональных расстройств.
- оценки активности и распространенности патологического процесса при воспалительных заболеваниях кишечника;
- оценки состояния микрофлоры кишечника после антибиотикотерапии, химиотерапии, приема других лекарственных средств и оперативных вмешательств.
- подбора индивидуальной терапии и последующей оценки ее эффективности;

В исследование включено определение следующих абсолютных и относительных показателей короткоцепочечных жирных кислот: уксусной – С2, пропионовой – С3, масляной – С4, изомасляной – iС4, изовалериановой – iC5, изокапроновой – iC6, общее содержание КЖК и расчетные показатели: изоCn/Cn, АИ – анаэробный индекс.

Результат показателей нормы:
Абсолютное содержание уксусной кислоты (C2) 5,88±1,22 мг/г
Относительное содержание уксусной кислоты (C2) 0,634±0,015 Ед
Абсолютное содержание пропионовой кислоты (C3) 1,79±0,95 мг/г
Относительное содержание пропионовой кислоты (C3) 0,189±0,011 Ед
Абсолютное содержание масляной кислоты (C4) 1,75±0,85 мг/г
Относительное содержание масляной кислоты (C4) 0,176±0,011 Ед
Абсолютное содержание ИзоCn (изоС4 + изоС5 + изоС6) 0,631±0,011 мг/г
Относительное содержание ИзоCn (изоС4 + изоС5 + изоС6) 0,059±0,015 Ед
ИзоCn/Cn 0,430±0,140 Ед
Общее содержание (C2+…C6) 10,51±2,50 мг/г
Анаэробный индекс (C2-C4) -0,576 (±0,110) Ед

Для оценки активности кишечной микрофлоры используется - общее содержание кишечных жирных кислот (КЖК). Низкий уровень общего содержания указывает на снижение активности нормальной микрофлоры, возможное замедление перистальтики толстой кишки и недостаток питательных веществ. Повышенное содержание всех исследуемых КЖК может свидетельствовать о чрезмерной колонизации толстой кишки определенными анаэробными бактериями, увеличении их активности, а также о нарушениях всасывания питательных веществ.
ИзоCn/Cn – это соотношение суммарного количества изомеров короткоцепочечных жирных кислот, имеющих структуру с разветвленной цепью, к кислотам с неразветвленной цепью, отражающих метаболическую активность молочнокислой флоры (бифидобактерий и лактобактерий). Повышении индекса ИзоCn/Cn говорит о появлении штаммов бактерий с измененными свойствами и снижении активности «полезной» флоры.

Изомеры- вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение, что сказывается на их свойствах.
Анаэробный индекс –показатель, отражающий соотношение строгих анаэробов к аэробам и факультативным анаэробам. Рассчитывается путем деления суммы пропионовой и масляной кислот на уксусную кислоту. Увеличение данного индекса связано с уменьшением количества строгих анаэробов в микрофлоре, что указывает на нарушения в работе кишечника.
По преобладанию определенных КЖК можно определить виды анаэробных бактерий микрофлоры кишечника:
- уровень уксусной кислоты свидетельствует о присутствии в большем количестве Bifidobacterium, Lactobacillus, Actinomyces, Ruminococcus;
- пропионовая кислота ассоциируется с Veillonella, Propionibacterium, Fusobacterium, Clostridium, Gaffnya;
- содержание масляной кислоты связано с Bacteroides, Clostridium, Eubacterium, Fusobacterium, Coprococcus, Megasphaera, Peptococcus;
- наличие изомеров КЖК указывает на Bacteroides, Megasphaera, Peptostreptococcus, Eubacterium.
При уменьшении количества уксус-продуцирующих микроорганизмов, таких как Bifidobacterium, Lactobacillus, Actinomyces, Ruminococcus, и увеличении Bacteroides, Megasphaera возникает синдром раздраженного кишечника, преимущественно сопровождающийся запорами. В этом случае наблюдаются следующие изменения показателей: снижение уровня уксусной кислоты, увеличение отношения ИзоCn/Cn и смещение анаэробного индекса в сторону незначительно отрицательных значений.
При преобладании в кишечнике микроорганизмов Veillonella, Propionibacterium, Fusobacterium, Clostridium, Gaffnya; Bacteroides, Peptostreptococcus, Eubacterium. а также Coprococcus, Megasphaera, Peptococcus, возникает синдром раздраженного кишечника с симптомами диареи или неспецифический язвенный колит. При этом наблюдается увеличение содержания масляной и пропионовой кислот, сдвиг анаэробного индекса к значительно отрицательным значениям, а также повышение показателя ИзоCn/Cn.
В зависимости от локализации поражения кишечника неспецифическим язвенным колитом наблюдаются следующие изменения:
1.при дистальном поражении - пропионовая и масляная кислоты изменяются в одном направлении,
2. при левостороннем и тотальном поражении- эти же кислоты разнонаправлено изменяются,
3. только при левостороннем поражении- повышается уровень масляной кислоты,
4. при тотальном поражении – повышается уровень пропионовой кислоты.