Содержание

• Иммунная система кишечника и ее взаимодействие с микрофлорой
• Особенности иммунитета новорожденных
• Становление микробиоценоза кишечника
• Нормальный биоценоз ЖКТ
• Взаимодействие микрофлоры и организма хозяина
• Методы коррекции кишечного биоценоза. Пробиотики
• Методы коррекции кишечного биоценоза. Пребиотики

Существует два основных пути коррекции кишечного биоценоза: применение пробиотиков, содержащих живых микробов свойственных кишечнику штаммов, и пребиотиков, способствующих их росту.

Попытки воздействовать на кишечный биоценоз и, через него, на здоровье человека имеют долгую историю. Еще И.И.Мечников в 1910 г предлагал использовать кисломолочные продукты для омоложения и продления жизни. С 30-х годов прошлого столетия ведут отсчет препараты, содержащие лактобактерии и бифидобактерии - так называемые, пробиотики.

Сам термин "пробиотики", буквально означающий "за жизнь", возник позднее, как альтернатива термину "антибиотики", буквально означающему "против жизни". Наиболее современное определение пробиотиков было дано рабочей группой ВОЗ в 2002 г:

В этом определении заложены основные требования, предъявляемые к препаратам, которые претендуют на то, чтобы быть отнесенным к пробиотикам: сохранность живых микробов, их достаточное количество и доказанная эффективность. По мнению Gorbach S.L. (2000), требования должны быть более строгими.

Пробиотики:

• Должны быть фено-и генотипически классифицируемыми
• Не должны обладать патогенностью
• Должны иметь человеческую природу
• Должны сохраняться живыми
• Должны быть кислотоустойчивыми или заключены в кислотоустойчивую капсулу
• Способны к адгезии к кишечному эпителию
• Способны к колонизации кишечника
• Должны быть безопасными

Только доказавшие свою клиническую эффективность в плацебо-контролируемых исследованиях штаммы могут быть использованы для производства пробиотиков (табл. 7).

Указанные микроорганизмы входят в состав многих пробиотических препаратов. В зависимости от состава, можно отнести препараты к разным группам:

• 1 группа - монокомпонентные: Бифидумбактерин, Лактобактерин. В их состав входит один конкретный штамм микроорганизма - представителя облигатной микрофлоры кишечника.

• 2 группа - антагонисты: Вacillus subtilis (Биоспорин, Споробактерин), Saccharomyces boulardii (Энтерол). Это препараты конкурентного действия, не относящиеся к облигатным представителям нормальной микрофлоры кишечника.

• 3 группа - поликомпонентные (симбиотики): Бифацид, Биовестин-лакто. Это препараты, в состав которых входит несколько штаммов облигатной микрофлоры, находящихся в симбионтных отношениях, то есть усиливающих действие друг друга.

• 4 группа - комбинированные: Бифилиз, Кипацид. Эти препараты имеют в своем составе, кроме облигатных бактерий, дополнительные вещества, оказывающие иммуномодулирующее действие (например, витамины, лизоцим, комплексный иммуноглобулин поливалентный).

• 5 группа - синбиотики: Ламинолакт. Эти препараты сочетают симбионтную облигатную флору и вещества с пребиотическим действием, которые способствуют ее выживанию.

При выборе пробиотического препарата возникает несколько проблемных вопросов, первый из которых выживаемость. Как указывалось выше, пробиотическими свойствами обладают только живые микробы. Более того, целым рядом работ было показано, что минимально достаточной дозой, способной осуществлять значимое действие, может считаться доза не менее 10⁷КОЕ. Как обеспечить доставку пробиотиков в кишечник в достаточной дозе?

Выживаемость бактерий зависит от технологии производства и условий хранения препарата. Например, добавление бифидобактерий в кефир не гарантирует их сохранности и способности к вегетации; жизнеспособность микрофлоры как в жидких, так и в простых сухих формах препаратов может быть утрачена ранее официального срока. Для большинства пробиотиков, особенно для жидких лекарственных форм, требуются особые условия хранения, например температура 5-6° С. В то же время, строгое выполнение технологии приготовления йогуртов обеспечивает не только сохранность, но и размножение в них пробиотических штаммов йогуртовых культур.

Следует учитывать разрушительное действие желудочного сока на незащищенную флору. Доказано, что лишь небольшое число штаммов лактобактерий (L.reuteri, L.plantarum, NCIB8826, S.boulardii, L.acidophilus) и бифидобактерий обладает кислотоустойчивостью, большинство микробов погибает в желудке. Поэтому предпочтительны пробиотики, заключенные в кислотоустойчивую капсулу.

По данным Веzkorovainy A. (2001), лишь 20-40% селективных штаммов выживает в желудке. Pachart D..(1998) продемонстрировал, что из 10⁸ микр.тел. лактобактерий, принятых в кислотоустойчивой капсуле, в кишечнике обнаруживается 10⁷, после приема такого же количества в йогурте - 10⁴ микр.тел., а после приема той же дозы в открытом виде в виде порошка микробы в кишечнике не обнаруживаются вовсе.

В тонкой кишке пробиотики подвергаются воздействию желчных кислот и панкреатических ферментов. Вследствие этого многие микробы, например, L.fermentum KLD, L.lactis MG1363 почти полностью погибают. Это может объясняться усилением проницаемости клеточной мембраны, которая развивается в ответ на воздействие желчных кислот. В то же время L. rhamnosus GG оказались резистентны к воздействия желудочного и панкреатического сока, а также желчи. Выживание же большинства бактерий зависит от того, каким образом они принимаются: в защитной капсуле, в виде йогурта, с молоком или без всякой защиты. Эти данные ставят под сомнение эффективность незащищенных и не обладающих кислотоустойчивостью пробиотиков, в частности, препаратов 1 группы.

Исключение составляют дети первого года жизни, которые из-за недостаточной выработки соляной кислоты в желудке могут получать пробиотики в незащищенном виде, но лучше во время еды, поскольку буферные свойства молока повышают сохранность микрофлоры. Выбор содержащего бифидобактерии препарата должен проводиться в соответствии с доминированием тех или иных штаммов в данной возрастной группе. Так, назначение В.bifidum целесообразно детям первых лет жизни, а В.longum - детям старшего возраста и взрослым.

У детей первого года жизни можно использовать адаптированные молочные смеси с пробиотиками. Примером смеси с В.bifidum Bb12, разработанной в рамках новой концепции, является "Нан 2 Протект Плюс" (Нестле, Швейцария). Она оказывает не только прямое, но и косвенное благоприятное воздействие на формирование биоценоза кишечника ребенка за счет качественного изменения состава белка молочной сыворотки, что позволило снизить его количественное содержание. Детям старше года показаны такие пробиотические продукты питания, как "Актимель" (содержит, кроме йогуртовых культур L.bulgaricus и Str.thermophilus, специальный пробиотический штамм L.casei Defensis и "Активна" (кроме йогуртовых культур, содержит Bifidobacterium animalis Essensis). Эффективность этих продуктов питания была доказана в различных клинических ситуациях.

Механизм действия пробиотиков и возможности применения

Действие пробиотиков не сводится к простому заселению кишечника, как это зачастую представляется. Их влияние более сложно и многопланово. Это:

• Конкуренция с патогенной и условно-патогенной микрофлорой
• Адгезия к слизистой оболочке кишечника и взаимодействие с эпителиоцитами
• Иммуномодулирующий эффект

Конкурентное действие пробиотиков осуществляется благодаря:

• Способности синтезировать бактерицидные вещества (молочная кислота и КЦЖК, перекись водорода, сероводород)
• Конкуренции за питательные вещества и факторы роста
• Снижению внутриполостной рН (молочная кислота)
• Предотвращению адгезии и инвазии в слизистую оболочку патогенных микробов.

Применение пробиотиков при инфекционной диарее

Пробиотики оказывают защитное действие по отношению к чужеродной патогенной и условно-патогенной микрофлоре за счет нескольких механизмов. Они прямо конкурируют с ней за питательные вещества и сайты адгезии, вырабатывают метаболиты, подавляющие ее рост (летучие жирные кислоты, молочную кислоту, перекись водорода, пироглютамат). Многие штаммы вырабатывают т.н. бактериоцины - антибиктериальные субстанции, которые также ингибируют рост других микробов. Многие пробиотики обладают прямым антитоксическим действием. Они способны нейтрализовать цито- и энтеротоксины вирусов и бактерий: энтеропатогенных и энтеротоксигенных эшерихий, клостридий, холеры.

Так, в исследовании Czerucka D. (1989) было показано снижение секреции натрия и воды и образования цАМФ в кишечнике больных острой инфекционной диареей на фоне назначения S.boulardii. Resta-Lenert S., Barrett K.E. (2003) показали, что L.acidophilus и Str.thermophilus не действуют на кишечную секрецию сами по себе, но снижают ее после стимуляции энтеротоксином. Этим объясняется быстрое устранение физиологических дисфункций кишечника на фоне назначения пробиотиков при инфекционной диарее. Наиболее сильное прямое антимикробное и антитоксическое действие было доказано у конкурентных пробиотиков 2 группы (S.boulardii и В.subtilis). Так, у S.boulardii в прямых исследованиях in vitro оно обнаружено по отношению к широкому спектру патогенов: Cl.Difficile, Candida albicans, Candida crusei, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Staphylococcus aureus, Entamoeba histolitica, Lambliae giardia. Bacillus cereus IP 5832 проявляет выраженное конкурентное действие по отношению к бактериям рода Proteus, E.coli, Staph.aureus. Антитоксический эффект доказан у L.acidophilus (по отношению к rotavirus, у Сl.difficile, Е.coli), у Ent.faecium SF-68 (к Cl.difficile, E.coli), у St.thermophilus (к E.coli), у L.plantarum (к Е.coli). Бифидобактерии могут иметь лишь профилактическое действие, но лечебным эффектом не обладают (Saaverda J., 2000).

Прямое антимикробное и антитоксическое действие пробиотиков позволяет с успехом применять их при лечении легких и среднетяжелых форм кишечных инфекций. Особенно эффективны пробиотики при вирусных диареях (рота-, адено-, калици-, астровирусы), энтеропатогенных эшерихиозах и антибиотико-ассоциированной диарее (обусловленной С1.difficile). Как указывалось выше, пробиотики 2 группы обладают наиболее сильными конкурентными свойствами в отношении широкого спектра возбудителей. Именно они наиболее предпочтительны в качестве стартовой терапии при острой диарее, обусловленной патогенными и условно-патогенными микробами.

Однако В.subtilis, как было показано в исследовании Ноа N.T. еt аl. (2001), при тщательном биохимическом, физиологическом и филогенетическом анализе отличается изменчивостью, из 5 исследованных видов 4 не обладали заявленными свойствами. Это ставит под сомнение безопасность препарата. Поэтому курс лечения В.subtilis не должен быть длительным. При длительных курсах лечения и у иммунокомпромиссных пациентов В.subtilis способны проникать за пределы кишечника и вызывать серьезные осложнения, практически не поддающиеся известным методам лечения.

Обладая высокой антибиотикорезистентностью и способностью к передаче плазмид, В.subtilis могут формировать антибиотикоустойчивость патогенной и условно-патогенной микрофлоры.

S.boulardii относятся к непатогенным дрожжевым грибкам, обладают природной антибиотикоустойчивостью и не передают ее кишечной микрофлоре, однако и при их длительном приеме описаны случаи инвазивного кандидоза (Enache-Angoulvant A., Hennequin C., 2005). В связи с описанными побочными действиями, пробиотики 2 группы имеют возрастные ограничения к применению, они показаны детям старше 1 года. Не следует назначать эти препараты больным с доказанными иммунодефицитными состояниями. Оптимальная продолжительность курса лечения составляет 7-10 дней.

Применение пробиотиков при антибиотико-ассоциированной диарее

Широкое использование антибиотиков в клинической практике сопряжено с возможными осложнениями, одним из которых является антибиотико-ассоциированная диарея (ААД). В большинстве случаев ААД связана с ростом Сl.difficile, обладающей резистентностью к большинству антибиотиков, у 20% ААД имеет рецидивирующее течение. Назначение ванкомицина и метронидазола, к которым Сl.difficile обычно чувствительна, не предотвращает рецидивов. Конкурентное действие пробиотиков, в частности, конкуренция с Сl.difficile за питательные вещества и сайты адгезии, антитоксическое их действие дают возможность применять пробиотики для профилактики и лечения ААД.

Роchapin М. (2000) была показана эффективность Lactobacillus GG (LGG) при лечении ААД в сравнении с плацебо. D'Souza A.L. (2002) опубликовал результаты мета-анализа применения пробиотиков при ААД в период с 1966 по 2002 г, на основании результатов 9 открытых рандомизированных исследований был сделан вывод, что LGG, S.boulardii и Ent.faecium SF-68 эффективно редуцируют ААД, а LGG и S.boulardii, кроме того, достоверно устраняют ее рецидивы. В 22 исследованиях показан положительный эффект от назначения пробиотиков при ААД.

Учитывая эти данные, показанием для назначения пробиотиков можно считать не только ААД как таковую, но и антибиотикотерапию, особенно повторную и длительную, с целью профилактики ААД. При этом важным требованием к пробиотикам является антибиотикорезистентность.

Влияние пробиотиков на состояние кишечного эпителия.

Важнейшим свойством пробитиков является их способность адгезироваться к кишечному эпителию. Они присоединяются к эпителию посредством гликоконъюгированных рецепторов, обеспечивая тем самым колонизационную резистентность и препятствуя адгезии и инвазии патогенов. На культуре колоноцитов Сасо-2 (Resta-Lenart S. et al., 2003) было показано, что живые штаммы пробиотиков адгезируются к эпителию и вызывают тем самым:

• Укрепление цитоскелета клеток кишечного эпителия (усиливается экспрессия тропомиозина ТМ-5, синтез актина и окклюзина)
• Снижение проницаемости (повышается фосфорилирование белка межклеточных соединений)
• Повышение синтеза муцина (стимуляция гена МUC-3)
• Стимуляция синтеза и активации рецептора эпителиального фактора роста (ЕGF)
• Увеличение синтеза полиаминов, являющихся гормоноподобными веществами, усиливающими процессы регенерации эпителия.

Все эти механизмы в конечном итоге способствуют повышению резистентности эпителия, усиливая его барьерные функции и защиту. Способность к адгезии in vitro отличается у разных представителей пробиотиков. По данным J.M.kirjavainen (2001), она максимальна у LGG (34%), высока у В.bifidum Bb12 (31%) и существенно ниже у L.acidophylus LA5 (4%), L.casei Shirota (1%), L.paracasei F-19 (3%). Способность к адгезии увеличивается при сочетании штаммов, в частности, при совместном применении LGG и В.bifidum адгезия нарастала до 39-44%. Это подтверждает наличие бактериального синергизма и делает предпочтительным применение препаратов, содержащих симбионтные штаммы пробиотиков (3 и 5 группы).

Способность пробиотиков оказывать воздействие на состояние кишечного эпителия позволяет рекомендовать их пациентам с хроническими заболеваниями кишечника, сопровождающимися воспалительными и атрофическими изменениями его слизистой оболочки.

Влияние пробиотиков на иммунную систему

Адгезия пробиотиков к кишечному эпителию обеспечивает их взаимодействие с иммунной системой кишечника. Некоторые микробные паттерны идентифицируются ею, в частности, микробные липополисахариды, гликопептиды и формил-пептиды, которые покрывают мембрану, могут улавливаться ТLR. Сигналы патогенных микробов и представителей индигенной флоры воспринимаются этими рецепторами по-разному. При реакции ТLR на соответствующий структурный паттерн разрывается его комплекс с ингибитором (Тоllip), и ТLR передает стимулирующий импульс на белок NFkВ, вследствие чего последний транспортируется в ядро клетки. Активация NFkВ приводит к переключению дифференцировки ТhО-лимфоцитов на Тh1-путь и стимуляции выработки провоспалительных цитокинов.

По-разному воспринимается и микробная ДНК патогенов и комменсалов. Олигонуклеотиды, в которых содержатся неметилированные динуклеотиды, что свойственно патогенной и условно-патогенной микрофлоре, улавливаются ТLR с последующей стимуляцией воспалительного ответа. Эукариоидная ДНК и метилированные динуклеотиды, свойственные индигенной флоре, не воспринимаются ТLR и не активируют иммунный ответ. Очевидно, что разные штаммы пробиотиков способны по-разному восприниматься GALT-системой, более того - восприятие каждого из препаратов может быть индивидуально.

Тем не менее, большинство проведенных клинических и экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что пробиотические штаммы лактобактерий (LGG, L.acidophylus), Ent.faecium, Str.thermophylus воспринимаются TLR и стимулируют воспалительный ответ, усиливая выработку Тh1 и IL-1, INF-α. Они стимулируют фагоцитарную активность нейтрофилов и выработку SIgА. В то же время, бифидобактерии, особенно В.bifidum Bb12, оказывают стимулирующее воздействие на Тh3 и, соответственно, выработку ТGF-7beta;, IL-10, то есть, способствуют формированию иммунологической толерантности. Этот процесс сопровождается снижением синтеза IgЕ и усилением синтеза SIgА.

Пробиотики, в состав которых входят симбионтные штаммы бактерий, аэробы и анаэробы, вероятно, могут оказывать более многоплановое и мощное иммуномодулирующее действие, чем монокомпонентные препараты.

Иммуномодулирующее действие пробиотиков расширяет возможности их использования и раскрывает широкие перспективы для применения в разных клинических ситуациях:

• При лечении хронических инфекций, вызванных:
  • Helicobacter pylori
  • Giardia lamblia
• Для лечения и профилактики пищевой аллергии
• При лечении воспалительных и других хронических заболеваний кишечника
• У часто длительно болеющих детей (ЧДБ)

Проведенное нами исследование детей, страдающих Helicobacter pylori-ассоциированными гастродуоденальными заболеваниями, показало, что те или иные иммунологические дисфункции наблюдаются у 68,6% из них, в том числе дефицит IgА - у 34,5%. Назначение на фоне эрадикационной терапии пробиотика (Бифиформ) сопровождалось достоверным повышением показателей фагоцитарной активности, повышением уровня IgА и снижением IgЕ. В конечном итоге это реализовалось в повышении эффективности терапии, эрадикация была достигнута у 82% по сравнению с 70% в контрольной группе. Назначение пробиотика сопровождалось лучшей переносимостью антибиотикотерапии. Достоверно снизилось количество побочных реакций. Аналогичные результаты были получены Saxelin M. в 2002 г.

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) становятся все более частой патологией у детей. Этиология ВЗК остается не ясной, но доказан их иммунопатологический генез, предполагается нарушение взаимодействия GALT-системы и полостных антигенов. Эффективность пробиотиков при ВЗК была доказана рядом авторов (Gupta P.,2000, Malchow H.A., 1997, Сuslandi М., 2000, Сamoieri М., 2000), особенно для поддержания ремиссии при болезни Крона и лечения поушита. В сравнении с плацебо, LGG оказались эффективны у 92% против 19%, Е.coli Nessle - у 70% против 30%, S.boulardii - у 94% против 38%.

Другой растущей проблемой является пищевая аллергия. Возможности влияния пробиотиков на течение пищевой аллергии обусловлены несколькими механизмами, это:

• Усиление барьерных функций кишечного эпителия и снижение его проницаемости,
• Модификация аллергена за счет ферментации его микрофлорой
• Модуляция локального иммунного ответа

В работах Isolauri Е. (1996-2003) было показано достоверное снижение проявлений атопического дерматита при длительном назначении детям LGG, В.bifidum Bb12. В группе детей, получавших пробиотики, отмечено снижение СD4-лимфоцитов в крови и нарастание ТGF-β. Профилактическая эффективность пробиотиков (LGG) в отношении развития атопии была доказана Saxelin М. (2002) и Хавкиным А.И. (2003). Назначение LGG беременным женщинам с проявлениями атопии в анамнезе за 2-4 недели до родов и далее в течение 6 мес на фоне кормления ребенка позволило снизить частоту развития пищевой аллергии у детей в 2 раза по сравнению с контрольной группой.

Влияние пробиотиков на заболеваемость детей было изучено Hatakka К. с соавт. (2001). Дети в возрасте от 1 года до 6 лет, посещающие детский сад, на протяжении 30 недель получали LGG. По сравнению с группой контроля, у получавших пробиотик детей значительно снизились частота пропусков по болезни и необходимость назначения антибиотиков. Л.Н.Мазанкова (2004) показала эффективность назначения пробиотиков на фоне ОРВИ и снижение частоты осложнений, при этом отмечено повышение уровня IgА и показателей фагоцитарной активности.

Показания к назначению пробиотиков

Учитывая многообразие механизмов действия пробиотиков, их возможности отнюдь не ограничиваются просто коррекцией кишечного биоценоза, показания к их назначению достаточно широки:

• Острые кишечные инфекции легкой и средней степени тяжести, особенно вирусные
• Затяжные диареи, обусловленные условно-патогенной флорой
• Антибиотикоассоциированная диарея - лечение и профилактика
• Инфекция Н.руlori - на фоне и после эрадикации
• Лямблиоз - на фоне и после лечения
• Воспалительные заболевания кишечника - поддержание ремиссии
• Пищевая аллергия - лечение и профилактика
• ЧДБ - на фоне и после лечения обострений хронических очагов инфекций, ОРВИ и их осложнений

Учитывая различия в составе препаратов пробиотиков и строгие требования, которые предъявляются сегодня к ним, можно рекомендовать к применению у детей лишь те препараты, которые соответствуют этим требованиям и доказали свою клиническую эффективность в рандомизированных исследованиях. Современный пробиотик должен иметь:

• Живые бактерии штаммов:
  • Lactobacillus GG
  • Lactobacillus acidophilus
  • Bifldobacterium bifldum, longum
  • Enterococcus faecium
• Сочетание симбионтных микробов
• Антибиотикоустойчивость
• Кислотоустойчивость

Этими свойствами обладают лишь немногие препараты. К сожалению, пробиотические штаммы, несмотря на многочисленные благоприятные эффекты, не эквивалентны собственной индигенной микрофлоре и не способны размножаться в кишечнике. Одной из причин этого может быть бионесовместимость с резидентными бактериями хозяина (Глушанова Н.А., Блинов А.И., 2005). Даже наиболее эффективные пробиотики действуют только во время курса лечения и обнаруживаются в кале лишь в течение 3-7 дней после его окончания (Каmm М.А., 2002). Поэтому для достижения устойчивого терапевтического эффекта необходим длительный или даже постоянный их прием, что практически невозможно.

Коррекция собственного микробиоценоза возможна под влиянием пребиотиков. Более того, совместное назначение пре- и пробиотиков усиливает и пролонгирует терапевтический эффект последних.

Литература: [показать]