Широкий спектр физиологических эффектов пробиотика метаболитного типа и пути его рационального использования в медицинской практике

Импакт фактор - 0,750*

*Импакт фактор за 2017 г. по данным РИНЦ

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК.

Читайте в новом номере

Регулярные выпуски «РМЖ» №22 от 10.12.2015 стр. 1335-1338
Рубрика: Гастроэнтерология

Для цитирования: Урсова Н.И. Широкий спектр физиологических эффектов пробиотика метаболитного типа и пути его рационального использования в медицинской практике // РМЖ. 2015. №22. С. 1335-1338

Широкий спектр физиологических эффектов пробиотика метаболитного типа и пути его рационального использования в медицинской практике

С современных позиций дисбактериоз не представляет собой самостоятельную нозологическую форму. Его исходно определяют как клинико-лабораторный синдром, который сопровождает обширную группу патологических состояний и проявляется нарушением таксономического состава бактерий толстой кишки. Тактической сложностью для врача является дифференцированное отношение к изменениям микрофлоры кишечника, которые могут быть транзиторными, как проявление адаптации, или же отражать буквальное и конкретное формирование патологического патосимбиоза. Тогда в первом случае нужно ограничиться выжидательным наблюдением или профилактировать, во втором – корригировать. Врачи общей практики недостаточно осведомлены о данном синдроме, недооценивают или переоценивают его последствия, не в полной мере владеют диагностическими алгоритмами и нерационально проводят коррекцию. Проблемы детальной селективности предложенных терапевтических программ по-прежнему актуальны и стоят наиболее остро у детей, особенно раннего возраста.

Важным направлением нормализации видового состава бактерий кишечного биоценоза может считаться пробиотикотерапия, которая назначается или в острую фазу заболевания, или в периоды восстановления и профилактики. Целью такого терапевтического вмешательства является доказанная способность пробиотиков оказывать трофическое действие на кишечный барьер, антагонистическое – на условно-патогенные микроорганизмы и стимулирующее – на иммунитет. К коммерческим бактерийным препаратам предъявляются определенные и достаточно жесткие требования, которые сводятся к следующему: микроорганизмы должны быть нормальными представителями микрофлоры человека с точной таксономической идентификацией; способными выживать при прохождении по желудочно-кишечному тракту (ЖКТ); оказывать специфическое оздоравливающее действие на организм хозяина – стимулировать иммунный ответ, секрецию и выработку таких соединений, как жирные кислоты с короткой цепью, бактериоцины, либо действовать на основе других механизмов [1–3].

Современные исследования демонстрируют важную профилактическую роль пробиотиков при антибиотикоассоциированной диарее; внутрибольничной диарее у детей; диарее, вызванной Clostridium difficile у взрослых; некротизирующем энтероколите у недоношенных новорожденных; поддержании ремиссии при язвенном колите и поушите. В последних научных работах, оценивающих эффективность пробиотиков при острой инфекционной диарее, включавших 1917 пациентов, показано, что у больных удается добиться сокращения продолжительности диареи на 30,5 ч и поддержания достигнутого клинического эффекта с 3-го дня применения пробиотиков [4]. В качестве еще одного положительного примера успешного лечения острой инфекционной диареи у детей можно привести метаанализ с включением 9 двойных слепых плацебо-контролируемых исследований, в которых применение лактосодержащих пробиотиков обеспечивало более выраженный краткосрочный клинический эффект, чем назначение только плацебо. Недостатком этих исследований является то, что полученные результаты были типичными для больных, проживающих в развитых странах, и их можно рекомендовать для лечения острых диарей легкой и средней степени тяжести в амбулаторных условиях [5].

Проведен целый ряд клинических исследований по оценке эффективности пробиотических штаммов в эрадикации Helicobacter pylori. В существующих современных рекомендациях (Маастрихт IV), в утверждении № 12 записано: определенные пробиотики демонстрируют обещающие результаты в качестве адъювантной терапии для уменьшения побочных эффектов. Что касается «определенных пробиотиков», то это штаммы Lactobacillus (L.) acidophilus, L. casei DN-114 001, L. rhamnosus GG, Bifidobacterium (B.) breve Bb99, B. Lactis + L. acidophilus (La5) [6–10].
Выбор пробиотика для эмпирической коррекции дисбактериоза в амбулаторной практике, бесспорно, – довольно сложная задача. В последних работах представлены новые данные о низкой эффективности мероприятий, влияющих на состав и активность нормальной кишечной микрофлоры, возникла острая необходимость поиска новых биотехнологических приемов разработки и производства пробиотиков, направленных на получение высококонцентрированных суспензий пробиотических микроорганизмов, сред высушивания и стабилизации свойств лиофилизированных бактерий. В настоящее время существуют объективные доказательства того, что надосадочная жидкость, содержащая экзометаболиты, оказывает наиболее выраженное влияние на восстановление нормальной кишечной микрофлоры у подопытных животных. В одном из недавних экспериментальных исследований по изучению действующего вещества (штаммы гомопробиотических лактобацилл, бифидобактерий), инактивированной нативной культуры и жидкой питательной среды обнаружено, что они с разной скоростью восстанавливают кишечный микробиоценоз. Нативные пробиотические бактерии и инактивированные микроорганизмы не уменьшают степень выраженности дисбиотических изменений в толстой кишке. И только надосадочная жидкость улучшает состояние микробиоценоза практически по всем показателям [11]. Приведенные доводы позволили сделать заключение о том, что основной вклад в эффективность пробиотических препаратов вносят продукты жизнедеятельности микроорганизмов – экзометаболиты, а микробные клетки, их продуцирующие, не участвуют в восстановлении видового состава микробиоты. Результаты данного исследования дают мощный импульс к развитию новых уникальных технологий выделения из бесклеточных фильтратов или супернатантов биологически активных экзометаболитов, перспективных для нового класса пробиотических препаратов, лишенных ряда недостатков, присущих современным пробиотикам. Более того, необходимо продолжить селекцию пробиотиков с нужными человеку позитивными свойствами (табл. 1).
Хилак форте – первый представитель пробиотиков метаболитного типа. Состоит из фиксированной комбинации беззародышевого водного субстрата продуктов обмена веществ Escherichia (Е.) coli DSM 4087, Streptococcus faecalis DSM 4086, Lactobacillus acidophilus DSM 4149, Lactobacillus helveticus DSM 4183. Как видно из состава препарата, каждый пробиотический штамм классифицирован классом, видом и альфа-нумерологическим названием (т. е. имеет фенотипическую и генетическую характеристику). Кроме того, известно, что выбранные штаммы пробиотиков биологически совместимы и оказывают синергитический эффект. Согласно протоколу хроматографического анализа Хилак форте, проведенного сотрудниками лаборатории генетики и вирулентности бактерий НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН (Москва), пробиотик в своем составе содержит биологически активные органические соединения – короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA – short chain fatty acids) [12, 13]. К ним относят уксусную (С2), пропионовую (С3), масляную (С4), изомасляную (iС4), валериановую (С5), изовалериановую (iС5), капроновую (С6), изокапроновую (iС6) кислоты. SCFA быстро всасываются и, поступая в системный кровоток, участвуют в осуществлении большого числа физиологических функций, таких как: метаболизм колоноцитов; рост и дифференцировка клеток; транспорт клеток эпителия; метаболизм липидов и углеводов в печени; регуляция кишечной моторики; образование энергии в мышцах, почках, сердце, головном мозге [14].

1335-1.gif

Антисептические свойства пробиотика связаны также с наличием молочной кислоты. Это органическая кислота, которая, так же как SCFA, представляет собой «слабые кислоты»: более 90% их молекул в просвете кишки находится в анионной диссоциированной форме. Эти естественные экзометаболиты важны для регуляции абсорбции и метаболизма в толстой кишке. Антибактериальный эффект органических кислот достаточно сложен, условно его разделяют на прямой и опосредованный. К первому относят антибактериальное и фунгицидное действие, заключающееся в том, что метаболиты первоначально быстро проникают через мембрану условно-патогенных (патогенных) бактерий, которые колонизируют слизистую оболочку кишечника, изменяют внутриклеточную рН, снижают энергетический потенциал, аккумулируют токсические анионы, приводят к ультраструктурным дефектам бактериальной клетки, что в конечном итоге подавляет ее жизненные функции [15, 16]. Опосредованно положительный эффект достигается путем снижения рН. Известно, что органические кислоты, диффундируя, отдают ион водорода, в результате чего кислотность увеличивается (рН снижается), ингибируется рост грамотрицательных бактерий, комфортно развивающихся при рН 6–7. Имеются доказательства того, что ингибирующий эффект органических кислот напрямую зависит от показателя рН. Существуют данные о том, что при низких значениях более сильная антимикробная активность наблюдается у молочной и пропионовой кислот, при рН >4,5 – у уксусной кислоты [17, 18]. Особый интерес представляют результаты исследований, свидетельствующие о том, что при использовании пробиотиков не изменяется резистентность патогенной микрофлоры к органическим кислотам.
Известным фактом является потенциальная деятельность в отношении основных условно-патогенных микроорганизмов других ингибиторных продуктов метаболизма: перекиси водорода, диацетила и бактериоцинов. При этом отмечено, что высокомолекулярные бактериоцины угнетают близкородственные виды бактерий, которые обитают в том же биотопе, а микроцины (низкомолекулярные метаболиты, в первую очередь SCFA) имеют более широкий спектр антимикробной активности и, следовательно, более существенное бактериостатическое действие [18–23].
В настоящее время активно изучается участие оксида азота (NO) в развитии физиологических и патологических состояний. Во многих экспериментальных исследованиях показано, что NO относится к ключевым сигнальным молекулам ЖКТ, его синтезируют не только клетки организма человека, но и некоторые бактерии-комменсалы (E. coli, Lactobacillus) [24, 25]. Цитотоксическое действие NO усиливается при ассоциации с кислой средой (бифидобактерии снижают рН до 5, лактобациллы – до 4). Именно в этих условиях образуются нитриты – высокотоксичные эндогенные метаболиты, нарушающие нормальное функционирование многих условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, причем доказана способность ряда представителей нормальной микрофлоры находиться в резистентном состоянии к этим соединениям [26].

Первый штамм E. сoli, метаболиты которого входят в состав Хилак форте, относится к хорошо изученным штаммам с доказанной клинической эффективностью, однако за последние годы он утратил плазмиду, детерминирующую колициногенность, в связи с чем существенно снизил антагонистическую активность в отношении многих бактерий, чувствительных к антибактериальному действию колицина. Способность к образованию колицинов не является постоянным свойством E. coli, она связана с Col-факторами или Col-плазмидами [27]. Тем не менее имеются публикации, доказывающие, что штамм E. сoli обладает определенными преимуществами по сравнению с другими пробиотиками, т. к. обусловливает иммуномодулирующую и адъювантную активность липополисахарида. Последний расположен на поверхности клеточной стенки кишечной палочки, воздействует на выработку специфических и неспецифических факторов защиты, в т. ч. местных, и более благоприятно влияет на процессы репарации слизистой оболочки толстой кишки [28, 29]. В качестве положительного примера можно привести результаты клинического исследования по изучению влияния Хилак форте на уровень эндотоксина грамотрицательных бактерий в плазме крови больных с микроэкологическими нарушениями кишечника, где удалось установить, что пробиотик метаболитного типа можно отнести к антиэндотоксиновым средствам. Убедительно показано, что препарат обладает эндотоксинсвязывающей способностью, снижая эндотоксинзависимую индукцию. Параллельно доказано, что снижение уровня сывороточного эндотоксина коррелировало с нормализацией уровня резидентных представителей кишечной микробиоты [12, 30].

По данным экспериментальных исследований, отмечается стимулирующая активность препарата в отношении пробиотических штаммов кишечной палочки, лактобацилл и энтерококков, причем она не имеет дозозависимого эффекта, а проявляется во всем диапазоне исследованных концентраций (от 0,05 до 1%). Согласно другому исследованию, установлено, что Хилак форте способен повышать уровень антагонистической активности пробиотического штамма L. rhamnosus GG в отношении патогенных (E. coli 0157:H7) и условно-патогенных (Staphylococcus aureus и Klebsiella pneumoniaе) бактерий. При этом была продемонстрирована высокая ингибирующая активность пробиотика в отношении энтерогеморрагических E. coli 0157:H7 [12, 13, 30].
Многогранное положительное действие Хилак форте позволяет определить основные направления его использования в медицине [31]. Согласно литературным данным, пробиотик метаболитного типа оказывает нормализующее действие на состав и биологическую активность микрофлоры пищеварительного тракта и употребляется в комплексной терапии при дисбактериозах различного происхождения, дисфункциях кишечника (запор, диарея, метеоризм), проведении антибактериальной терапии. Эти результаты представляют особый интерес, т. к. демонстрируют практическую возможность включения Хилак форте в схемы терапии различных нозологических форм, сочетанных с нарушениями микроэкологического равновесия кишечника. Важными положительными аспектами терапии пробиотиком стали его эффективность и физиологичность для организма.

Статья опубликована при поддержке компании ООО «Тева». За дополнительной информацией обращаться:
ООО «Тева» Россия. 115054, г. Москва, ул. Валовая, д. 35. Тел.: +7 (495) 644 22 34. Факс: +7 (495) 644 22 35.

HLKF-RU-00037-Doc-12102017
Литература
1. Gorbach S.L. Probiotics and gastrointestinal health // Am G Gastroenterol. 2000. Vol. 95 (1 Suppl). Р. 2–4.
2. Mercenier A., Pavan S., Pot B. Probiotics as biotherapeutic agent: present khuwledge and future prospects // Curr Pharm Des. 2003. Vol. 9. Р. 175–191.
3. Salminen S., Isolauri E., Onela T. Gut flora in normal and disordered states // Chemotherapy. 1995. Vol. 41 (Suppl 1). Р. 5–15.
4. Allen S.J., Okoko B., Martinez E., Gregorio G., Dans L.F. Probiotics for treating infectious diarrhoea // Cochrane Database Syst Rev. 2004. Vol. 2. CD003048.
5. Van Niel C.W., Feudtner C., Garrison M.M. et al. Lactobacillus therapy for acute infectious diarrhea in children: a meta-analysis // Pediatrics. 2002. Vol. 109. Р. 678–684.
6. Sykora J., Valeckova K., Amlerova J. et al. Effects of a specially designed fermented milk product containing probiotic Lactobacillus casei DN-114 001 and the eradication Helicobacter pylori in children: prospective randomized double-blind study // J Clin Gastroenterol. 2005. Vol. 39. Р. 692–698.
7. Canducci F., Armuzzi A., Cremonini F. et al. A lyophilized and inactivated culture of Lactobacillus acidophilus increases Helicobacter pylori eradication rates // Aliment Pharmacol Ther. 2000. Vol. 14. Р. 1625–1629.
8. Sheu B.S., Wu J.J., Lo C.Y. et al. Impact of supplement with Lactobacillus and Bifidobacterium containing yogurt on triple therapy for Helicobacter pylori eradication // Aliment Pharmacol Ther. 2002. Vol. 16. Р. 1669–1675.
9. Wang K.Y., Li S.N., Liu C.S. et al. Effects of ingesting Lactobacillus and Bifidobacterium containing yogurt in subjects with colonized Helicobacter pylori // Am J Clin Nutr. 2004. Vol. 80. Р. 737–741.
10. Myllyluoma E., Veijola L., Ahlroos T. et al. Probiotic supplementation improves tolerance to Helicobacter pylori eradication therapy – a placebo-controlled, double-blind randomized pilot study // Aliment Pharmacol Ther. 2005. Vol. 21. Р. 1263–1272.
11. Чичерин И.Ю., Погорельский И.П., Дармов И.В. и др. Пробиотики: вектор развития // Практическая медицина. 2012. № 3. С. 47–55.
12. Вахитов Т.Я., Петров Л.Н., Бондаренко В.М. Концепция пробиотического препарата, содержащего оригинальные микробные метаболиты // Журнал микробиологии. 2005. № 5. С. 108–114.
13. Рябиченко Е.В., Бондаренко В.М., Веткова Л.Г. Цитокинстимулирующая активность липополисахарида грамотрицательных бактерий и его роль в противоопухолевом иммунитете // Журнал микробиологии. 2005. № 6. С. 76–81.
14. Lanning D.K., Rhee K.J., Knight K.L. Intestinal bacteria and development of the B-lymphocyte repertoire // Trends Immunol. 2005. № 26 (8). Р. 419–425.
15. Alakomi H.L., Skytta E., Saarela M. et al. Lactic acid permebilizes gram-negative bacteria by disrupting the outer membrane // Applied Environ Microbiol. 2000. Vol. 66. Р. 2001–2005.
16. Pan X., Chen F., Wu T. et al. The acid, bile tolerance and antimicrobial property of Lactobacillus acidophilus NIT // Food Control. 2008. doi:10.1016/j.foodcont.2008.08.019.
17. Holzapfel W.H., Haberer P., Geisen R. et al. Taxonomy and important features of probiotic microorganisms in food and nutrition // Am J Clin Nutr. 2001. Vol. 73. Р. 365–373.
18. Schell M.A., Karmirantzou M., Snel B. et al. The genome sequence of Bifidobacterium longum reflect its adaptation to the human gastrointestinal tract // Proc Natl Sci USA. 2002. Vol. 99 (22). Р. 14422–14427.
19. Salminen S., Salminen E. Lactulose lactic acid bacteria intestinal microecology and mucosal protection // Scand J Gastroenterol. 1997. Vol. 222. Р. 45–48.
20. Lanning D.K., Rhee K.J., Knight K.L. Intestinal bacteria and development of the B-lymphocyte repertoire // Trends Immunol. 2005. Vol. 26 (8). Р. 419–425.
21. Cotter P.D., Hill C., Ross R.P. Developing innate immunity for food // Nat Rev Microbiol. 2005. Vol. 3. Р. 777–788.
22. Strompfova V., Laukova A. In vitro study on bacteriocin production of Enterococci associated with chickens // Anaerobe. 2007. Vol. 13. Р. 228–237.
23. Полянская И.С., Семенихина В.Ф. Антибиотическая активность молочнокислых бактерий к стафилококкам // Молочная промышленность. 2014. № 5. С. 48–49.
24. Chavez A.M., Menconi M.J., Hodin R.A. et al. Cytokine-induced intestinal epithelial hyperpermeability: role of nitric oxide // Crit Care Med. 1999. Vol. 7. Р. 2246–2251.
25. Sobko T., Reinders C.L., Jansson E.A. et al. Gastrointestinal bacteria generate nitric oxide from nitrate and nitrite // Nitric Oxide. 2005. Vol. 13. Р. 163–169.
26. Lundberg J.O., Weitzberg E., Cole J.A. et al. Nitrate, bacteria and human health // Nat Rev Microbiol. 2004. Vol. 2. Р. 593–602.
27. Колганова Т.В. Корректирующее действие пробиотиков при экспериментальном дисбактериозе: Автореф. дисс… канд. биол. наук. М., 2003. 24 с.
28. Каншина Н.Н. Оценка адгезии бактерийных препаратов как критерий эффективности их применения в комплексном лечении инфекционных заболеваний: Автореф. дисс… канд. мед. наук. М., 1996. 23 с.
29. Бондаренко В.М., Филалкина С.В. Обнаружение clb генов, ассоциированных с синтезом генотоксина у пробиотического штамма E. coli М-17 // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. 2012. № 2–3. С. 11–12.
30. Бондаренко В.М. Молекулярно-клеточные механизмы терапевтического действия пробиотических препаратов // Фарматека. 2010. № 2. С. 26–32.
31. Урсова Н.И. Дисбактериозы кишечника в детском возрасте: инновации в диагностике, коррекции и профилактике: Руководство для врачей. М., 2013. 328 с.


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Egis
Dr. Reddis
Зарегистрируйтесь сейчас и получите доступ к полезным сервисам:
  • Загрузка полнотекстовых версий журналов (PDF)
  • Актуальные новости медицины
  • Список избранных статей по Вашей специальности
  • Анонсы конференций и многое другое

С нами уже 50 000 врачей из различных областей.
Присоединяйтесь!
Если Вы врач, ответьте на вопрос:
Дисфагия это:
Нажимая зарегистрироваться я даю согласие на обработку моих персональных данных
Если Вы уже зарегистрированы на сайте, введите свои данные:
Войти
Забыли пароль?
Забыли пароль?