Antibiotic-associated disorders of prothrombin synthesis and their probiotic correction with B. сlausii in breastfeed infants

Abstract

The aim of the investigation was to study the prothrombin test and PIVKA-II serum levels changes in infants aged 1–6 month after the broad-spectrum antibiotic treatment and determine the possibility of coagulation disorders correction with the help of probiotic Bacillus clausii strains OC, NR, T, SIN spores capable to produce vitamin K2. Materials and methods. The study involved 57 convalescents after an acute respiratory infection exclusively breastfed infants aged 1 to 6 months one week after the 7-day parenteral treatment with ceftriaxone. Among them 13 children with laboratory signs of blood hypocoagulation (INR > 1.3) had received probiotic Bacillus clausii spores in a daily dose of 2 × 109 CFU for 10 days. Another 13 children who had not received a probiotic made up a comparison group. Laboratory data was compared with the results of 27 healthy children of the control group. Prothrombin test parameters as a prothrombin (PT), prothrombin time (PTT), international normalized ratio (INR) and protein induced by vitamin K absence or antagonist II (PIVKA-II) were determined using the hematologic analyzer COAGUCHEC XS and ELISA kit. Results. It was found that after antibacterial treatment in infants PT was decreased and reached only 50 % of the norm. At the same time, PTT and INR were increased up to 2-folds together with a significant PIVKA-II elevation, which is typical for vitamin K deficiency. The use of probiotic treatment within 10 days has contributed to normalization of prothrombin in 11 out of 13 observed infants versus 3 out of 13 in the comparison group (χ2 = 7.58 corrected by Yates, P < 0.05). Conclusions. Cephalosporin administration for breastfed infants can lead them to latent vitamin K deficiency development, which is manifested by high levels of PIVKA-II and signs of hypocoagulation development revealed by prothrombin test. The Bacillus clausii probiotic spores prescription to infants after antibiotic therapy course for 10 days normalizes the plasma prothrombin concentration while in children of the comparison group it remains lower than normal. Мета роботи – вивчити зміни показників протромбінового тесту та вміст у сироватці крові PIVKA-II у грудних дітей перших 6 місяців життя після лікування антибіотиком широкого спектра дії та визначити можливість корекції порушень за допомогою спор пробіотичних штамів OC, NR, T, SIN Bacillus clausii, що здатні виробляти вітамін К2. Матеріали та методи. У дослідженні взяли участь діти віком від 1 до 6 місяців життя, які отримують тільки грудне вигодовування з народження. Через 7 днів після завершення 7-денного курсу лікування цефтриаксоном обстежили 57 дітей-реконвалесцентів після гострого респіраторного захворювання. З них 13 дітей із лабораторними ознаками гіпокоагуляції (МНО > 1,3) протягом 10 днів отримували пробіотичні штами Bacillus clausii в добовій дозі 2 × 109 КУО. 13 дітей, які пробіотик не отримували, ввійшли у групу порівняння. Лабораторні показники порівнювали з результатами 27 здорових дітей контрольної групи. Показники протромбінового комплексу: протромбін за Квіком (ПТ), протромбіновий час (ПТЧ) і міжнародне нормоване відношення (МНВ) – визначали за допомогою гематологічного аналізатора COAGUCHEC XS, PIVKA-II – методом ІФА. Результати. Встановлено, що після антибактеріального лікування ПТ становив 50 % від норми, ПТЧ і МНВ збільшувалися вдвічі при чималому підвищенні концентрації PIVKA-II, що характерне для дефіциту вітаміну К. Призначення пробіотика сприяло нормалізації вмісту вітамін-К-залежного протеїну крові протромбіну в 11 із 13 немовлят, а у групі порівняння таких дітей було 3 із 13 (χ2 = 7,58 за Йейтсом, р < 0,05). Висновки. Застосування цефалоспорину в дітей перших 6 місяців життя, які отримують грудне вигодовування, може призводити до розвитку прихованого вітамін-К-дефіциту, що проявляється підвищенням сироваткових концентрацій недостатньо карбоксильованого протромбіну (PIVKA-II), зниженням вмісту ПТ, подовженням ПТЧ і збільшенням МНВ. Застосування пробіотичного препарату на основі спор Bacillus clausii в добовій дозі 2 × 109 КУО протягом 10 днів у дітей, які отримували лікування цефтриаксоном, нормалізує вміст ПТ у плазмі, а в дітей групи порівняння він залишається зниженим. Цель работы – изучить изменения показателей протромбинового теста и содержание в сыворотке крови PIVKA-II у грудных детей первых 6 месяцев жизни после лечения антибиотиком широкого спектра действия и определить возможность коррекции нарушений с помощью спор пробиотических штаммов OC, NR, T, SIN Bacillus clausii, способных вырабатывать витамин К2. Материалы и методы. В исследовании участвовали дети в возрасте от 1 до 6 месяцев жизни, находящиеся на исключительно грудном вскармливании с момента рождения. Через 7 дней после окончания 7-дневного курса лечения цефтриаксоном обследовали 57 детей-реконвалесцентов после острого респираторного заболевания. Из них 13 детей с лабораторными признаками гипокоагуляции (МНО > 1,3) в течение 10 дней получали пробиотические споры Bacillus clausii в суточной дозе 2 × 109 КОЕ. Еще 13 детей, которые пробиотик не получали, составили группу сравнения. Лабораторные показатели сравнивали с результатами 27 здоровых детей контрольной группы. Показатели протромбинового комплекса: протромбин по Квику (ПТ), протромбиновое время (ПТВ) и международное нормированное отклонение (МНО) – определяли с помощью гематологического анализатора COAGUCHEC XS, а PIVKA-II – методом ИФА. Результаты. Установлено, что после антибактериального лечения ПТ составил 50 % от нормы, ПТВ и МНО увеличились в 2 раза при значительном повышении концентрации PIVKA-II, что характерно для дефицита витамина К. Назначение пробиотика способствовало нормализации содержания витамин-К-зависимого протеина крови протромбина у 11 из 13 младенцев, в то время как в группе сравнения таких детей было 3 из 13 (χ2 =7,58 по Йетсу, р < 0,05). Выводы. Применение цефалоспорина у детей первых 6 месяцев жизни, получающих грудное вскармливание, может вести к развитию скрытого витамин-К-дефицита, который проявляется повышением сывороточных концентраций недостаточно карбоксилированного протромбина (PIVKA-II), снижением содержания ПТ, удлинением ПТВ и увеличением МНО. Применение пробиотического препарата на основе спор Bacillus clausii в суточной дозе 2 × 109 КОЕ в течение 10 дней у детей, получивших лечение цефтриаксоном, нормализует содержания ПТ в плазме, а у детей группы сравнения он остается сниженным.