Взаимосвязь между нарушениями состава микробиоты, моторикой кишечника и развитием белково-энергетической недостаточности у пациентов в хроническом критическом состоянии после тяжелого повреждения головного мозга

Белково-энергетическая недостаточность (БЭН) остается одной из наиболее актуальных проблем у пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) с тяжелой черепно-мозговой травмой, поскольку имеет высокую распространенность, трудно поддается коррекции и имеет не до конца изученные причины развития.
Цель исследования: определить влияние нарушений микробиоценоза и моторной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) на формирование БЭН у пациентов в хроническом критическом состоянии с тяжелым повреждением головного мозга.
Материалы и методы. В одноцентровое проспективное обсервационное исследование включили 31 пациента (медиана возраста — 52 года; мужчин — 68%) в возрасте 18–74 лет с черепно-мозговой травмой или инсультом, находившихся в ОРИТ более 5 суток и получавших зондовое энтеральное питание. Исключали пациентов с сахарным диабетом, острой полиорганной недостаточностью, шоком, имплантированными устройствами или трахеопищеводным свищом. Нутритивный статус оценивали в день включения в исследование и на 20-е сутки по российской шкале БЭН и критериям Global Leadership Initiative on Malnutrition (GLIM). В эти же сроки регистрировали клинические исходы, антропометрические показатели, биомаркеры ЖКТ, состав кишечной микробиоты и параметры электрогастроэнтерографии (ЭГЭГ), функциональных шкал.
Результаты. БЭН средней и тяжелой степени по критериям GLIM выявили исходно у 29,1% пациентов и у 27,7% — на 20-е сутки (р = 0,9). По российской шкале эти показатели составили 61,3 и 78,6%, соответственно (р = 0,8). За период наблюдения клинически значимых изменений динамики показателей клинических шкал, функциональных показателей и биомаркеров ЖКТ не фиксировали. На обоих этапах наблюдения выявляли выраженные и стойкие отклонения состава микробиоты (снижение содержания E. coli, р = 0,026; увеличение — Enterobacter spp. р = 0,020), и параметров ЭГЭГ от референсных значений. Наличие БЭН ассоциировалось также с нарушениями моторики ЖКТ. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о статистически значимой связи между БЭН, изменениями микробиоты кишечника и моторики ЖКТ, что подтверждает важную роль этих факторов в патогенезе БЭН у пациентов в хроническом критическом состоянии с тяжелым повреждением головного мозга.

1. Polcz V. E., Barrios E. L., Larson S. D., Efron P. A., Rincon J. C. Charting the course for improved outcomes in chronic critical illness: therapeutic strategies for persistent inflammation, immunosuppression, and catabolism syndrome (PICS). Br J Anaesth. 2024; 133 (2): 260–263. DOI: 10.1016/j.bja.2024.05.005. PMID: 38902117.

2. Morris R., Al Tannir A. H., Chipman J., Charles A., Ingraham N. E., Kalinoski M., Bolden L., et al. Deriving a definition of chronic critical illness: ICU stay of 10 days. Am J Surg. 2024; 237: 115767. DOI: 10.1016/j.amjsurg.2024.05.008.

3. Berikashvili L. B., Shestopalov A. E., Polyakov P. A., Yakovleva A. V., Yadgarov M. Y., Kuznetsov I. V., Said M. T. S. M., et al. The Neurological metabolic phenotype in prolonged/chronic critical illness: propensity score matched analysis of nutrition and outcomes. Nutr. 2025; 17 (14). DOI: 10.3390/nu17142302.

4. Ko S.-H., Shin Y.-I. Nutritional supplementation in stroke rehabilitation: a narrative review. Brain Neurorehabil. 2022; 15 (1): e3. DOI: 10.12786/bn.2022.15.e3. PMID: 36743847.

5. Shestopalov A. E., Yakovleva A. V., Yadgarov M. Y., Sergeev I. V., KuzovlevA.N. Prevalence and impact of malnutrition risk on outcomes in critically ill patients with traumatic brain injury and stroke: a retrospective cohort study using electronic health records. Nutrients. 2024; 16 (15): 2396. DOI: 10.3390/nu16152396. PMID: 39125277.

6. Powers J., Samaan K. Malnutrition in the ICU patient population. Crit Care Nurs Clin North Am. 2014; 26 (2): 227–242. DOI: 10.1016/j.ccell.2014.01.003. PMID: 24878208.

7. Oami T., Shimazui T., Yumoto T., Otani S., Hayashi Y., Coopersmith C. M. Gut integrity in intensive care: alterations in host permeability and the microbiome as potential therapeutic targets. J Intensive Care. 2025; 13 (1): 16. DOI: 10.1186/s40560-025-00786-y. PMID: 40098052.

8. Jung C. Y., Bae J. M. Pathophysiology and protective approaches of gut injury in critical illness. Yeungnam Univ J Med. 2021; 38 (1): 27–33. DOI: 10.12701/yujm.2020.00703. PMID: 33022904.

9. Сергеев И. В., Петрова М. В., Шестопалов А. Е., Канарский М. М., Лукьянец О. Б., Яроцкая И. А., Некрасова Ю. Ю. Нутритивный статус пациентов в длительном критическом состоянии. Общая реаниматология. 2023; 19 (4): 4–11. DOI: 10.15360/1813-9779-2023-4-2329.

10. Ziaka M., Exadaktylos A. Pathophysiology of acute lung injury in patients with acute brain injury: the triple-hit hypothesis. Crit Care. 2024; 28 (1): 71. DOI: 10.1186/s13054-024-04855-w. PMID: 38454447.

11. Wozniak H., Beckmann T. S., Fröhlich L., Soccorsi T., Le Terrier C., de Watteville A., Schrenzel J., et al. The central and biodynamic role of gut microbiota in critically ill patients. Crit Care. 2022; 26 (1): 250. DOI: 10.1186/s13054-022-04127-5. PMID: 35982499.

12. Chernevskaya E., Klimenko N., Pautova A., Buyakova I., Tyakht A., Beloborodova N. Host-microbiome interactions mediated by phenolic metabolites in chronically critically ill patients. Metabolites. 2021; 11 (2): 1–16. DOI: 10.3390/metabo11020122. PMID: 33672777.

13. Tatucu-Babet O. A., Forsyth A., Udy A., Radcliffe J., Benheim D., Calkin C., Ridley E. J., et al. Use of a sensitive multisugar test for measuring segmental intestinal permeability in critically ill, mechanically ventilated adults: a pilot study. JPEN J Parenter Enter Nutr. 2022; 46 (2): 454–461. DOI: 10.1002/jpen.2110. PMID: 33760268.

14. Pachisia A. V., Pal D., Govil D. Gastrointestinal dysmotility in the ICU. Curr Opin Crit Care. 2025; 31 (2): 179–88. DOI: 10.1097/MCC.0000000000001252. PMID: 39991794.

15. Camilleri M. Abnormal gastrointestinal motility is a major factor in explaining symptoms and a potential therapeutic target in patients with disorders of gut–brain interaction. Gut. 2023; 72 (12): 2372–2380. DOI: 10.1136/gutjnl-2023-330542. PMID: 37666657.

16. Wang Y., Chen J. D.Z., Nojkov B. Diagnostic methods for evaluation of gastric motility—a mini review. Diagnostics (Basel). 2023; 13 (4): 803. DOI: 10.3390/diagnostics13040803. PMID: 36832289.

17. Matsuura Y., Yamamoto T., Takada M., Shiozawa T., Takada H. [Application of electrogastrography to public health]. Nihon Eiseigaku Zasshi. 2011; 66 (1): 54–63. DOI: 10.1265/jjh.66.54.

18. Elahmadawy M. A., El-Ayadi M., Ahmed S., Refaat A., Eltaoudy M. H., Maher E., Taha H., et al. F18-FET PET in pediatric brain tumors: integrative analysis of image derived parameters and clinico-pathological data. Q J Nucl Med Mol Imaging. 2023; 67 (1): 46–56. DOI: 10.23736/S1824-4785.20.03267-7. PMID: 33300749.

19. Yin J., Chen J. D. Z. Electrogastrography: methodology, validation and applications. J Neurogastroenterol Motil. 2013; 19 (1): 5–17. DOI: 10.5056/jnm.2013.19.1.5. PMID: 23350042.

20. von Elm E., Altman D. G., Egger M., Pocock S. J., Gøtzsche P. C., Vandenbroucke J. P. The Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) statement: guidelines for reporting observational studies. Ann Intern Med. 2007; 147 (8): 573–577. DOI: 10.7326/0003-4819-147-8-200710160-00010.

21. Chan A.-W., Tetzlaff J. M., Gøtzsche P. C., Altman D. G., Mann H., Berlin J. A., Dickersin K., et al. SPIRIT 2013 explanation and elaboration: guidance for protocols of clinical trials. BMJ. 2013; 346: e7586. DOI: 10.1136/bmj.e7586.

22. Likhvantsev V. V., Berikashvili L. B., Yadgarov M. Y., Yakovlev A. A., Kuzovlev A. N. The Tri-Steps Model of Critical Conditions in Intensive Care: Introducing a New Paradigm for Chronic Critical Illness. J Clin Med. 2024; 13 (13):. DOI: 10.3390/jcm13133683.

23. de van der Schueren M. A.E., Keller H., GLIM Consortium, Cederholm T., Barazzoni R., Compher C., Correia M. I.T .D., et al. Global Leadership Initiative on Malnutrition (GLIM): guidance on validation of the operational criteria for the diagnosis of protein-energy malnutrition in adults. Clin Nutr. 2020; 39 (9): 2872–80. DOI: 10.1016/j.clnu.2019.12.022. PMID: 32563597.

24. Shirakabe A., Hata N., Kobayashi N., Okazaki H., Matsushita M., Shibata Y., Nishigoori S., et al. The prognostic impact of malnutrition in patients with severely decompensated acute heart failure, as assessed using the Prognostic Nutritional Index (PNI) and Controlling Nutritional Status (CONUT) score. Heart Vessels. 2018; 33 (2): 134–144. DOI: 10.1007/s00380-017-1034-z. PMID: 28803356.

25. Бутов М. А., Шурпо Е. М., Кузнецов П. С., Джуржевич М. Д. Нормативные показатели периферической электрогастроэнтероколографии. Терапевтический архив. 2015; 2: 45–48. DOI: 10.17116/terarkh201587245-48. PMID: 25864348.

26. Di Vincenzo O., Luisi M. L.E., Alicante P., Ballarin G., Biffi B., Gheri C. F., Scalfi L. The assessment of the risk of malnutrition (undernutrition) in stroke patients. Nutrients. 2023; 15 (3). DOI: 10.3390/nu15030683. PMID: 36771390.

27. Verheul E. A. H., Koole D., Dijkink S., Krijnen P., Hoogendoorn J. M., Arbous S., Peters R., et al. Association of modified NUTRIC score for nutritional risk and in-hospital developed malnutrition in adults with severe injuries: a prospective observational cohort study. Eur J Trauma Emerg Surg. 2025; 51 (1): 214. DOI: 10.1007/s00068-025-02887-7. PMID: 40394257.

28. Liu P., Tian H., Ji T., Zhong T., Gao L., Chen L. Predictive value of malnutrition, identified via different nutritional screening or assessment tools, for functional outcomes in patients with stroke: a systematic review and meta-analysis. Nutrients. 2023; 15 (14): 3280. DOI: 10.3390/nu15143280. PMID: 37513698.

29. Wei Y-.C., Chen C-.K., Lin C., Shyu Y.-C., Chen P.-Y. Life after traumatic brain injury: effects on the lifestyle and quality of life of community-dwelling patients. Neurotrauma Rep. 2024; 5 (1): 159–171. DOI: 10.1089/neur.2023.0113. PMID: 38463415.

30. Ma E. L., Smith A. D., Desai N., Cheung L., Hanscom M., Stoica B. A., Loane D. J., et al. Bidirectional brain-gut interactions and chronic pathological changes after traumatic brain injury in mice. Brain Behav Immun. 2017; 66: 56–69. DOI: 10.1016/j.bbi.2017.06.018. PMID: 28676351.

31. Klaus D. A., Motal M. C., Burger-Klepp U., Marschalek C., Schmidt E. M., Lebherz-Eichinger D., Krenn C. G., et al. Increased plasma zonulin in patients with sepsis. Biochem Medica (Zagreb). 2013; 23 (1): 107–11. DOI: 10.11613/bm.2013.013.PMID: 23457771.

32. Greis C., Rasuly Z., Janosi R. A., Kordelas L., Beelen D. W., Liebregts T. Intestinal T lymphocyte homing is associated with gastric emptying and epithelial barrier function in critically ill: a prospective observational study. Crit Care. 2017; 21 (1): 70. DOI: 10.1186/s13054-017-1654-9. PMID: 28327177.

33. Martinez E. E., Zurakowski D., Pereira L., Freire R., Emans J. B., Nurko S., Duggan C. P., et al. Interleukin-10 and zonulin are associated with postoperative delayed gastric emptying in critically ill surgical pediatric patients: a prospective pilot study. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2020; 44 (8): 1407–16. DOI: 10.1002/jpen.1874. PMID: 32386238.

34. Potrykus M., Czaja-Stolc S., Stankiewicz M., Kaska Ł., Małgorzewicz S. Intestinal microbiota as a contributor to chronic inflammation and its potential modifications. Nutrients. 2021; 13 (11): 3839. DOI: 10.3390/nu13113839. PMID: 34836095.

35. Shimizu K., Ogura H., Asahara T., Nomoto K., Morotomi M., Nakahori Y., Osuka A., et al. Gastrointestinal dysmotility is associated with altered gut flora and septic mortality in patients with severe systemic inflammatory response syndrome: a preliminary study. Neurogastroenterol Motil. 2011; 23 (4): 330–5, e157. DOI: 10.1111/j.1365-2982.2010.01653.x. PMID: 21199173.

36. Schmidt S. B., Kulig W., Winter R., Vasold A. S., Knoll A. E., Rollnik J. D. The effect of a natural food based tube feeding in minimizing diarrhea in critically ill neurological patients. Clin Nutr. 2019; 38 (1): 332–340. DOI: 10.1016/j.clnu.2018.01.007. PMID: 29358002.

37. Ghaemi M., Kheradmand D. The gut-brain axis in traumatic brain Injury: literature review. J Clin Neurosci. 2025; 136: 111258. DOI: 10.1016/j.jocn.2025.111258. PMID: 40250160.

38. Cotoia A., Charitos I. A., Corriero A., Tamburrano S., Cinnella G. The role of macronutrients and gut microbiota in neuroinflammation post-traumatic brain injury: a narrative review. Nutr. 2024; 16 (24): 4359. DOI: 10.3390/nu16244359. PMID: 39770985.

39. Chiu L. S., Anderton R. S. The role of the microbiota–gut–brain axis in long-term neurodegenerative processes following traumatic brain injury. Eur J Neurosci. 2023; 57 (2): 400–18. DOI: 10.1111/ejn.15892. PMID: 36494087.

40. Tripathi A., Pandey V. K., Panesar P. S., Taufeeq A., Mishra H., Rustagi S., Malik S., et al. Fermentative production of vitamin B12 by Propionibacterium shermanii and Pseudomonas denitrificans and its promising health benefits: a review. Food Sci Nutr. 2024; 12 (11): 8675–91. DOI: 10.1002/fsn3.4428. PMID: 39619983.

41. Procházková N., Falony G., Dragsted L. O., Licht T. R., Raes J., Roager H. M. Advancing human gut microbiota research by considering gut transit time. Gut. 2023; 72 (1): 180–91. DOI: 10.1136/gutjnl-2022-328166. PMID: 36171079.

42. Waclawiková B., Codutti A., Alim K., El Aidy S. Gut microbiotamotility interregulation: insights from in vivo, ex vivo and in silico studies. Gut Microbes. 2022; 14 (1): 1997296. DOI: 10.1080/19490976.2021.1997296. PMID: 34978524.