You are here

Применение методов стабильных изотопов для изучения взаимосвязи между пищеварением и ростом детей

,

Дыхательной тест с применением сахарозы 13C для диагностики ЭДК выполняется путем отбора пробы выдыхаемого воздуха через пластиковую трубку в стеклянную пробирку, затем пробирка закрывается колпачком для герметизации; или пациент дышит в пластиковый мешок. (Фото: д-р Танвир Ахмад)

Значительная часть населения в странах с низким и средним уровнем дохода пьет некачественную воду и живет в плохих санитарно-гигиенических условиях, что способствует задержкам роста у детей. Это происходит из-за неблагоприятных изменений процессов в кишечнике, которые приводят к неправильному поглощению питательных веществ, необходимых для роста и других функций организма. Для этого нарушения, изначально получившего название «экзогенная энтеропатия», теперь повсеместно используется термин «экзогенная дисфункция кишечника» (ЭДК), который отражает его разноплановые проявления и последствия.

В рамках нового проекта координированных исследований МАГАТЭ, утвержденного в ноябре 2016 года, планируется разработать неинвазивное средство диагностики ЭДК на основе стабильных изотопов, чтобы получить более ясную картину того, каким образом данное нарушение функции желудочно-кишечного тракта в течение длительного периода времени влияет на рост и здоровье детей в странах с низким и среднем уровнем дохода. Девять стран — как развитых, так и стран с низким и средним уровнем дохода — получили грант МАГАТЭ на участие в проекте: первые предоставляют технических экспертов, а в последних проводятся сами исследования.

«Крайне важно разработать точные неинвазивные методы для диагностики заболевания на местах», – говорит Виктор Овино, научный специалист МАГАТЭ по вопросам питания. Ядерные методы стабильных изотопов обладают одним преимуществом: с их помощью можно оценить несколько аспектов ЭДК. (см. Что такое экзогенная дисфункция кишечника?)

В рамках проекта изучаются последствия ЭДК для роста и здоровья детей в отдельных группах населения с помощью одного из методов стабильных изотопов — дыхательного теста с применением сахарозы, обогащенной углеродом-13 (13C). Ранее этот метод использовался для анализа функции кишечника безотносительно к ЭДК. Анализ основан на применении сахарозы, природно обогащенной 13C (которая содержится в кукурузе).

Поскольку кукуруза и сахарный тростник широко употребляются в пищу в странах с низким и средним уровнем дохода и уже содержат большое количество сахарозы 13C, степени природного обогащения может быть недостаточно. В этой связи в рамках проекта будет разработан и испытан на практике дыхательный тест с применением сахарозы с более высокой степенью обогащения 13C.

В основе дыхательного теста с применением сахарозы, обогащенной углеродом-13, лежит простой принцип: в кишечнике сахароза расщепляется ферментом щеточной каймы, называемым сахарозой, на глюкозу и фруктозу. При их окислении для усвоения организмом выделяются диоксид углерода-13 (13CO2) и вода. При патологиях, в том числе при ЭДК, активность фермента сахарозы, а следовательно и объем выделяемого 13CO2, может снижаться. В нормальных условиях, напротив, интенсивное и скорое выделение 13CO2 в дыхании после приема внутрь сахарозы 13C свидетельствует о здоровой функции кишечника. 

«Один из способов более широкого распространения этого метода – использование доступной на коммерческом рынке сахарозы с высокой степенью обогащения синтетическими стабильными изотопами 13C», – говорит г-н Овино.

В настоящее время четыре эксперта из Австралии, Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии и Соединенных Штатов Америки совершенствуют существующий дыхательный тест на основе сахарозы 13C, применяя сахарозу с высокой степенью обогащения 13C, как описано выше, и при помощи биопсии кишечника проверяют этот тест на пригодность для выявления нарушений кишечной функции при ЭДК.

Первое в своем роде исследование влияния ЭДК на долговременный рост с помощью стабильных изотопов

В 2015 году МАГАТЭ провело техническое совещание с целью рассмотреть имеющиеся на данный момент знания об ЭДК и обсудить меры профилактики и лечения этого нарушения. «На совещании был сделан вывод о необходимости проведения более продолжительных исследований, которые позволят лучше понять коренные причины ЭДК, и разработки недорогостоящего и пригодного для широкого применения теста», — говорит г-н Овино.

В рамках нового исследования будет впервые измерено долговременное влияние ЭДК на детский организм. По словам г-на Овино, после первоначального теста дети будут проходить тест повторно через три и шесть месяцев, что позволит оценить их рост за это время.

В исследовании принимают участие ученые из Бангладеш, Замбии, Индии, Кении, Перу и Ямайки. Как сообщает г-н Овино, после доработки методики теста исследователи станут применять ее для измерения ЭДК у детей и оценки ее влияния на рост ребенка с течением времени.

В ноябре этого года МАГАТЭ проведет совещание для всех заинтересованных сторон и представителей участвующих в проекте стран, работающих по техническим и исследовательским контрактам, с целью унифицировать протокол, разработать конкретные планы и обсудить детали материально-технического обеспечения более продолжительных исследований. Эксперты из Австралии, Соединенного Королевства и США представят подробные сведения о ходе работы по оптимизации и валидации дыхательного теста с применением сахарозы 13C.

Эксперты МАГАТЭ выступили также соавторами двух обзорных научных статей по ЭДК. В них описаны природа ЭДК, ее влияние на состояние питания и здоровья ребенка, а также возможности использования стабильных изотопов для диагностики и лечения данного нарушения и связанных с ним последствий для здоровья. Статьи были опубликованы во всемирно известных журналах «Pediatrics» («Педиатрия») (декабрь 2016 года) и «Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition» («Журнал детской гастроэнтерологии и питания») (февраль 2017 года); на обе статьи были даны ссылки в подготовленном сотрудниками МАГАТЭ всеобъемлющем обзоре применения стабильных изотопов при оценке питания, который был опубликован в престижном издании «Proceedings of the Nutrition Society» («Труды Общества питания») (май 2017 года).

ЭДК является одним из многих относящихся к сфере здравоохранения вопросом, который будет обсуждаться на Научном форуме МАГАТЭ 2017 года, который состоится 19–20 сентября в Центральных учреждениях МАГАТЭ в Вене. Тема Научного форума — «Ядерные методы и здоровье человека: профилактика, диагностика и лечение».

Мы на связи

Рассылка новостей