Сучасні принципи вибору пробіотиків

Е. А. КОРНІЄНКО
Санкт-Петербурзький державний ПЕДІАТРИЧНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ

У статті представлений механізм дії пробіотиків і можливості їх застосування при кишкових інфекціях, антибиотикоассоциированной діареї, Н. pylori-інфекції, для лікування і профілактики харчової алергії, у часто і тривало хворіючих дітей. Ключові слова: пробіотики, діарея, діти







MODERN PRINCIPLES OF SELECTING SUITABLE PROBIOTICS

KORNIYENKO E.A.
STATE ST.PETERSBURG ACADEMY OF PEDIATRICS

The article describes the mechanism of the influence of probiotics on the human organism and potentialities of these drugs for successfully treating frequently and long ailing infantine patients suffering from intestinal infectious diseases, antibiotic associated diarrhea, H. pylori-infectious maladies and food allergy (curing plus prophylactic precautions). Key words: probiotics, diarrhea, infants / children

Прибуток - це живі мікроорганізми, які при застосуванні в адекватних кількостях викликають поліпшення здоров'я організму-господаря.

  • Повинні бути фено- і генотипів класифікуються
  • Чи не повинні володіти патогенност'ю
  • Повинні зберігатися живими
  • Повинні бути кислотостійкими або укладені в кислотоустойчивую капсулу
  • Здатні до адгезії до кишкового епітелію
  • Здатні до колонізації кишечника
  • Повинні бути безпечними

Тільки довели свою клінічну ефективність в плацебо-контрольованих дослідженнях штами можуть бути використані для виробництва пробіотиків (табл. 1).

Таблиця 1.
Види і штами мікроорганізмів, що входять до складу пробіотиків

Зазначені мікроорганізми можна класифікувати також за походженням:

1 група: Кисломолочні штами [L acidophilus, L. plantarum, L. bulgaricum, L. casei, L. fermentum, Str. thermophylus, Enterococci L-3, B. lactis)

2 група: Донорські штами [Bifidobacteriae bifidum, B. longum, B. infantis, B. adolescents, L. rhamnosus GG, L. gassed, Enterococci faecium, salivarius)

3 група: Антагоністи [В. subtilis, S. boulardii]

При виборі пробіотичного препарату виникає декілька проблемних питань, перший з яких виживання. Як зазначалося вище, пробиотическими властивостями володіють тільки живі мікроби. Більш того, цілим рядом робіт було показано, що мінімально достатньою дозою, здатної здійснювати значущу дію, може вважатися доза не менше 10 7 КУО [2]. Як забезпечити доставку пробіотиків в кишечник в достатній дозі?

У тонкій кишці пробіотики піддаються впливу жовчних кислот і панкреатичних ферментів. Внаслідок цього багато мікроби, наприклад, L. fermentum KLD, L. lactis MG1363 майже повністю гинуть. Це може пояснюватися посиленням проникності клітинної мембрани бактерій, яке виникає у відповідь на вплив жовчних кислот. Виживання ж більшості бактерій залежить від того, яким чином вони приймаються: в захисній капсулі, у вигляді йогурту, з молоком або без будь-якого захисту. Так, згідно з Kailasapathy К. [5], багато штамів, наприклад, лактобацил з кисломолочних продуктів або не досягають кишечника, або виживають в ньому тільки кілька днів. Ці дані ставлять під сумнів ефективність незахищених і не володіють кислотоустойчивостью прибутків.

Виняток становлять діти першого року життя, які через недостатню вироблення соляної кислоти в шлунку можуть отримувати пробіотики в незахищеному вигляді, але краще під час їжі, оскільки буферні властивості молока підвищують збереження мікрофлори. Вибір містить біфідобактерій препарату повинен проводитися відповідно до домінуванням тих чи інших штамів в даній віковій групі. Дослідження Favier з співавт. [6] показало, що первинна колонізація кишечника доношених новонароджених В. longum spp. infantis і В. pseudocatenulatum забезпечує надалі стабільність індігенной мікроби, а В. breve і В. scardovii- немає. Butel з співавт. [7] в динамічному дослідженні мікробіоти кишечника недоношених дітей виявили, що стабільна популяція біфідобактерій (переважно В. longum, а також В. bifidum і В. lactis) встановлюється тільки після 33 тижнів гестації і не раніше 3 тижнів після народження, що пояснюється формуванням гліколізірованного рецепторів епітелію кишки. Тому при виборі пробіотика для лікування дітей раннього віку перевагу слід віддавати В. longum (особливо spp. В. infantis) і В. bifidum, а дітям старшого віку і дорослим більше підійшли б В. longum і В. adolescents [8]. У дітей першого року життя можна використовувати адаптовані молочні суміші з пробіотиками.

Механізм дії пробіотиків і можливості застосування. Дія пробіотиків не зводиться до простого заселення кишечника, як це часто представляється. Їх вплив більш складно і багатопланово. Це: конкуренція з патогенної і умовно-патогенною мікрофлорою; адгезія до слизової оболонки кишечника і взаємодія з епітеліоцитами; імуномодулюючий ефект.

Конкурентне дію пробіотиків здійснюється завдяки: здатності синтезувати бактерицидні речовини (молочна кислота і КЦЖК, перекис водню, сірководень); конкуренції за поживні речовини і фактори росту; зниження внутриполостной рН (молочна кислота); запобігання адгезії та інвазії в слизову оболонку патогенних мікробів.

Застосування пробіотиків при інфекційній діареї. Прибуток надають захисну дію по відношенню до чужорідної патогенної і умовно-патогенної мікрофлори за рахунок декількох механізмів. Вони прямо конкурують з нею за поживні речовини і сайти адгезії, виробляють метаболіти, що пригнічують її зростання (коротколанцюгові жирні кислоти, молочну кислоту, перекис водню, піроглютамат). Багато штамів виробляють бактеріоцини - антібіктеріальние субстанції, які також пригнічують ріст інших мікробів. Цією здатністю у високому ступені володіють ентерококи і лактобактерії. Багато пробіотики мають пряму оцінити ефективність. Вони здатні нейтралізувати цито- і ентеротоксини вірусів і бактерій: ентеропатогенних і ентеротоксигенних ешерихій, клостридій, холери. Так, в дослідженні Czerucka D. [9] було показано зниження секреції натрію і води і утворення цАМФ в кишечнику хворих гострої інфекційної діареєю на фоні призначення S. boulardii. Resta-Lenert S. Barrett К. Е. [10] показали, що L. acidophilus і Sir. thermophilus не діють на кишкову секрецію самі по собі, але знижують її після стимуляції ентеротоксин. Цим пояснюється швидке усунення фізіологічних дисфункцій кишечника на тлі призначення пробіотиків при інфекційній діареї. Найбільш сильне пряму антимікробну і антитоксичну дію було доведено у конкурентних прибутків S. boulardii і В. subtilis. Антитоксичний ефект доведений у L. acidophilus (по відношенню до rotavirus, Cl. Difficile, Е col,), у L. rhamnosus GG (до rotavirus, Cl. Difficile, Е. coli), у Ent. faecium SF-68 (до Cl. difficile; E. coli), у St. thermophilus (до Е. coli), у L. plantarum (до Е. coli). Біфідобактерії мають профілактичну дію відносно кишкових інфекцій і некротичного ентероколіту новонароджених [7, 11], лікувальний ефект доведений для деяких штамів, зокрема В. longum BB536 [12].







Пряму антимікробну і антитоксичну дію пробіотиків дозволяє з успіхом застосовувати їх при лікуванні легких і середньо форм кишкових інфекцій. Особливо ефективні пробіотики при вірусних діареях (рота-, адено-, каліці, астровіруси), ентеропатогенних ешеріхіозах і антибиотикоассоциированной діареї [13].

З огляду на ці дані, показанням для призначення пробіотиків можна вважати не тільки ААД як таку, а й антибіотикотерапію, особливо повторну і тривалу, з метою профілактики ААД. При цьому важливою вимогою до пробіотиків є антибіотикорезистентності. У той же час антибіотикорезистентності пробиотического штаму може суперечити вимогам лікарської безпеки. Необхідно пам'ятати, що у хворих з вираженими імунодефіцитними станами пробіотичні штами лактобацил можуть викликати бактериемию [16].

Вплив пробіотиків на стан кишкового епітелію. Найважливішим властивістю пробітіков є їх здатність адгезіроваться до кишковому епітелію. Вони приєднуються до епітелію за допомогою глікокон'югірованних рецепторів, забезпечуючи тим самим колонізаційної резистентність і перешкоджаючи адгезії та інвазії патогенів. На культурі колоноцитов Са-со-2 [17] було показано, що живі штами пробіотиків адгезируются до епітелію і викликають тим самим: зміцнення цитоскелету клітин кишкового епітелію (посилюється експресія тропомиозина ТМ-5, синтез актину і окклюзіна); зниження проникності (підвищується фосфорилирование білка міжклітинних з'єднань); підвищення синтезу муцина (стимуляція гена MUC-3); стимуляцію синтезу і активацію рецептора епітеліального фактора росту (EGF); збільшення синтезу поліамінів, які є гормоноподібними речовинами, що підсилюють процеси регенерації епітелію.

Всі ці механізми в кінцевому підсумку сприяють підвищенню резистентності епітелію, посилюючи його бар'єрні функції і захист. Здатність до адгезії in vitro відрізняється у різних представників пробіотиків, вона доведена у L. acidophilus і Bifidobacteriae [18]. За даними Juntunen M. зі співавт. [19], вона максимальна у LGG (34%), висока у В. bifidum (31%) і істотно нижче у L. acidophylus LA5 (4%), L. casei Shirota (1%), L. paracasei F-19 (3%). Здатність до адгезії збільшується при поєднанні штамів, зокрема, при спільному застосуванні LGG і В. bifidum адгезія наростала до 39-44%. Це підтверджує наявність бактеріального синергізму і робить кращим застосування препаратів, що містять симбионтное штами пробіотиків. Здатність прибутків впливати на стан кишкового епітелію дозволяє рекомендувати їх пацієнтам з хронічними захворюваннями кишечника, що супроводжуються запальними та строфічними змінами його слизової оболонки.

Вплив пробіотиків на імунну систему. Адгезія прибутків до кишковому епітелію забезпечує їх взаємодію з імунною системою кишечника [20]. Деякі мікробні патерни ідентифікуються нею, зокрема, мікробні ліпополісахариди, глікопептиди і формілпептіди, які покривають мембрану, можуть вловлювати TLR [21]. Сигнали патогенних мікробів і представників індігенной флори сприймаються цими рецепторами по-різному. При реакції TLR на відповідний структурний патерн розривається його комплекс з інгібітором (Tollip), і TLR передає стимулюючий імпульс на білок NFkB, внаслідок чого останній транспортується в ядро ​​клітини [22]. Активація NFkB призводить до перемикання диференціювання Th0-лімфоцитів на Thl-шлях і стимуляції вироблення прозапальних цитокінів. Призначення пробіотиків пригнічує активацію NFkB за рахунок попередження його інгібітора lkВ-α [23]. По-різному сприймається і мікробна ДНК патогенів та комменсалов. Олігонуклеотиди, в яких містяться немебльовані дінуклеотід, що властиво патогенної і умовно-патогенної мікрофлори, уловлюються TLR з подальшою стимуляцією запальної відповіді. Еукаріоідная ДНК і метиловані дінуклеотід, властиві індігенной флорі, не сприймаються TLR і не активують імунну відповідь. Очевидно, що різні штами пробіотиків здатні по-різному сприйматися GALT-системою, більш того сприйняття кожного з препаратів може бути індивідуально. Тим не менше, більшість проведених клінічних і експериментальних досліджень свідчать про те, що пробіотичні штами лактобактерій (LGG, L. acidophylus), Ent. faecium, Sir. thermophylus сприймаються TLR і стимулюють запальний відповідь, посилюючи вироблення Th1 і IL-1, INF-α. Вони стимулюють фагоцитарну активність нейтрофілів і вироблення SIgА. У той же час, біфідобактерії мають стимулюючий вплив на Th-reg і. відповідно, вироблення TGF-β, IL-10, тобто, сприяє формуванню імунологічної толерантності [24]. Цей процес супроводжується зниженням синтезу IgE і посиленням синтезу SIgA. Найбільш активно підвищують рівень IL-10 В. longum, B. bifidum, B. infantis [12]. Прибуток, до складу яких входять симбионтное штами бактерій, аероби і анаероби, ймовірно, можуть надавати більш багатопланове і потужне імуномодулюючу дію, ніж монокомпонентні препарати [25]. Імунорегулюючу дію пробіотиків розширює можливості їх використання і розкриває широкі перспективи для застосування в різних клінічних ситуаціях:

  • При лікуванні хронічних інфекцій, викликаних:
    • Helicobacter pylori
    • Giardia lamblia
  • Для лікування і профілактики харчової алергії
  • При лікуванні запальних та інших хронічних захворювань кишечника
  • У часто тривало хворіють дітей (ЧДБ)

Інший зростаючою проблемою є харчова алергія. Можливості впливу пробіотиків на перебіг харчової алергії обумовлені кількома механізмами, це: посилення бар'єрних функцій кишкового епітелію і зниження його проникності; модифікація алергену за рахунок ферментації його мікрофлорою; модуляція локального імунної відповіді.

Показання до призначення пробіотиків. З огляду на різноманіття механізмів дії пробіотиків, їх можливості аж ніяк не обмежуються просто корекцією кишкового біоценозу, показання до їх призначення досить широкі:

  • Гострі кишкові інфекції легкого та середнього ступеня тяжкості, особливо вірусні
  • Затяжні діареї, обумовлені умовно-патогенною флорою
  • Антибіотикоасоційована діарея - лікування і профілактика
  • Інфекція Н. pylori - на фоні і після ерадикації
  • Лямбліоз - на фоні і після лікування
  • Запальні захворювання кишечника - підтримання ремісії
  • Харчова алергія - лікування і профілактика
  • ЧДБ - на фоні і після лікування загострень хронічних вогнищ інфекцій, ГРВІ та їх ускладнень.

З огляду на відмінності в складі препаратів пробіотиків і строгі вимоги, які пред'являються сьогодні до них, можна рекомендувати до застосування у дітей лише ті препарати, які відповідають цим вимогам і довели свою клінічну ефективність в рандомізованих дослідженнях. Сучасний пробиотик повинен мати:

  • Живі бактерії штамів:
    • Lactobacillus acidophylus або Lactobacillus GG
    • Bifidobacterium bifidum, longum, infantis
    • Enterococcus faecium
  • Поєднання сімбіонтних мікробів
  • антибіотикостійкими
  • кислотостійкість

На жаль, пробіотичні штами, незважаючи на численні сприятливі ефекти, не еквівалентні власної індігенной мікрофлорі і не здатні розмножуватися в кишечнику. Однією з причин цього може бути біонесовместімость з резидентними бактеріями господаря [31]. Навіть найбільш ефективні пробіотики діють тільки під час курсу лікування і виявляються в калі лише протягом 3 - 7 днів після його закінчення [32]. Тому для досягнення стійкого терапевтичного ефекту, по-перше, необхідний тривалий або навіть постійний їх прийом, що практично неможливо. По-друге, бажано, щоб пробіотичні препарат був штами нормобіоти, максимально сумісні з резидентними штамами і місцевої імунною системою.