Значення лактобактерій в організмі людини і тактика правильного вибору еубіотика
Взаємодія між мікроорганізмом в слизовому шарі кишечника і людиною характеризується активним впливом обох партнерів. Успішне існування бактерій полягає в постійному їх русі через слизовий шар і веде до колонізації слизової оболонки мікроорганізмами. Мікроекологічна система організму як дорослого, так і дитини - дуже складний філогенетичний комплекс, який включає різноманітні за кількісним і якісним складом асоційовані мікроорганізми. З величезного числа мікроорганізмів, безперервно потрапляють в травний тракт людини, тільки певні види в процесі тривалої еволюції закріпилися в кишечнику і склали його облигатную флору, що виконує важливі для організму фізіологічні функції [1].
Нормальна мікробна флора шлунково-кишкового тракту (ШКТ) налічує 500 видів. У товстій кишці людини є близько 1,5 кг мікроорганізмів, а в 1 г фекалій - до 250 млрд. За добу людина виділяє з випорожненнями більш 17 трлн мікробів.
На початку ХХ століття на значення мікробної флори для здорової людини вперше звернув увагу І.І. Мечников, який припустив, що причиною багатьох хвороб є різні метаболіти і токсини, які продукують мікроорганізмами, заселяють різні органи і системи організму людини. І.І. Мечников був настільки захоплений своєю теорією, що щиро вважав товстий кишечник вмістилищем патогенної, шкідливої мікрофлори, «помилкою природи» і мав на думці про необхідність видаляти його при народженні. І.П. Павлов, незважаючи на те, що глибоко поважав І.І. Мечникова, гаряче сперечався з ним і критикував його точку зору з цього питання.
В даний час стан динамічної рівноваги між організмом господаря, мікроорганізмами, його заселяють, і навколишнім середовищем, при якому здоров'я людини знаходиться на оптимальному рівні, прийнято називати еубіоз.
Існує безліч причин, за якими відбувається зміна співвідношення нормальної мікрофлори травного тракту. Наприклад, склад мікробної популяції, заселяє організм, залежить від харчування, способу життя, клімату, прийому лікарських препаратів (особливо антибіотиків), стану стресу, географічних чинників, вікових періодів та ін. Зміни цього складу можуть бути як короткочасними (дисбактеріальні реакції), так і стійкими (дисбактеріоз) [4, 6, 11, 14, 17].
Найбільше увагу як потенційне лікувальний засіб залучають лактобацили. Саме їх цілющі властивості виявилися найбільш добре вивченими і науково обгрунтованими. У 1920-30-і рр. культура Lactobacillus acidophilus стала використовуватися у формі ацидофільного молока для лікування захворювань шлунково-кишкового тракту, що супроводжуються запорами. Створення ж таблетованих форм живих бактерій у той час виявилося безуспішним, в зв'язку з чим інтерес до застосування мікробних препаратів у лікувальних цілях декілька згас [3, 6].
Бактерії сімейства Lactobacillus - непатогенні грампозитивні неспорообразующие облігатні або факультативні анаероби з високою ферментативною активністю. Вони є облигатной флорою з вираженим поліморфізмом. Середовище їх існування - різні відділи шлунково-кишкового тракту, починаючи з ротової порожнини і закінчуючи товстим кишечником, де вони підтримують рівень рН 5,5-5,6. Хоча лактобактерії (ЛБ) складають меншу частину флори кишечника, їх метаболічні функції роблять особливо значущою цю популяцію. У новонародженої дитини 2,4% нормальної флори кишечника складають лактобактерії, а патогенних організмів не міститься [16]. У кишечнику мешкають такі види лактобацил: Lactobacillus acidophilus, L.casei, L.bulgaricus, L.plantarum, L.salivarius, L.rhamnosus, L.reuteri.
Молочнокислі бактерії століттями використовувалися людиною для отримання різних харчових продуктів. Лактобактерії в процесі життєдіяльності вступають в складні взаємини з іншими мікроорганізмами, в результаті чого пригнічуються гнильні мікроорганізми і піогенні умовно-патогенні організми, збудники гострих кишкових інфекцій за рахунок здатності утворювати цілий ряд таких речовин, як молочна кислота, лізоцим, лактоціни B, F, J , M, лактоцідін і ацідолін, що володіють антибактеріальним ефектом [20] (табл. 1).
Бактеріоцини, що виробляються лактобактеріями, представлені в табл. 2.
Доведено, що лактобактерії як in vitro, так і in vivo пригнічують розмноження Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, P.flourescens, Salmonella typhosa, S.schottmuelleri, Sarcina lutea, Shigella dysenteriae, S.paradysenteriae, Serratia marcescens, Staphylococcus aureus, Str.faecalis, S.lactis, Vibrio comma. У той же час молочнокислі бактерії необхідні для життєдіяльності не менш важливою популяції біфідобактерій. В експериментах на щурах помічено, що при видаленні лактобактерій або нестачі їх в кишечнику рано чи пізно відбувалося значуще зниження кількості біфідобактерій [19, 21, 23].
Уже в XXI столітті з'явилися роботи про антагонізм лактобактерій і пілоричного бактерії [7]. Проведені потім поки що нечисленні клінічні дослідження показали, що частота ерадикації при стандартній антигелікобактерної терапії в разі одночасного прийому препарта лактобактерій зростала на 23% [15].
Молочнокислі бактерії відіграють роль в захисті проти збудників бактеріального вагінозу. Вони використовують глікоген вагінальних епітеліальних клітин для виробництва молочної кислоти, що допомагає підтримувати рН цього середовища на рівні між 4,0 і 4,5 і створює несприятливе середовище для росту патогенних організмів, таких як Candida albicans, Trichomonas vaginalis і деяких інших неспецифічних бактерій, що викликають вагінальні інфекції.
Лактобактерії відіграють важливу роль в иммуномодуляции, в тому числі стимулюють фагоцитарну активність нейтрофілів, макрофагів, синтез імуноглобулінів та беруть участь в утворенні інтерферонів. Так, дослідження [5, 12, 18], в яких порівнювали ефекти препаратів, що містять живі й убиті ЛБ, показали, що і живі, і вбиті ЛБ стимулювали фагоцитарну активність лейкоцитів мишей. Продемонстровано також, що включення в раціон здорових тварин L.acidophilus (HN017), L.rhamnosus (HN001) викликало підвищення фагоцитарної активності лейкоцитів крові і перитонеальних макрофагів у порівнянні з контролем, а також збільшення продукції інтерферону-g спленоцитах [14].
Нещодавно було показано, що бактерії роду Lactobacillus здатні активувати клітинний імунітет і пригнічувати продукцію IgE. Так, штам Lactobacillus casei Shirоta мав властивість змінювати фенотип Т-хелперів (Th) від неонатально предомінірованних Тh2, що беруть участь в реакціях гуморального імунітету, на Thl, що беруть участь в клітинному імунітеті [9, 10, 15].
Показано, що у мишей введення лактобактерій всередину супроводжувалося збільшенням кількості плазматичних клітин, посиленням синтезу антитіл до вірусу грипу і ротавірусу [1, 3, 8, 15], а також збільшенням синтезу IgA і IgM на слизових оболонках бронхів [8].
Крім того, в останні роки з'явилися експериментальні роботи, які свідчать про здатність пробіотиків направлено активувати NK-лімфоцити. Так, виявлено, що при інкубації лактобактерій з моноцитами людини маркери активації CD69 і CD25 визначалися тільки на NK-лімфоцитах. Найбільш виражений ефект надавала культура L.johnsonii [11]. Також доведено, що введення L.casei (штам Shirota) інтраназально і всередину мишам стимулює функціональну активність NK-лімфоцитів периферичної крові та органів дихання [15]. У деяких дослідженнях [11, 14] доведено, що імуностимулюючий ефект пробіотиків залежить від дози бактерій.
Доведено, що додавання в культуру лімфоцитів L.рaracasei (NCC2461) гнітило проліферацію CD4 + -лімфоцитів, що супроводжувалося збільшенням рівня протизапальних цитокінів: ІЛ-10 і трансформуючого фактора росту β (ТФР-β) [27].
Відзначено зниження артеріального тиску у хворих з артеріальною гіпертензією на тлі прийому L.casei, L.helveticus. гіпотензивну дію має субстанція SG-I (полісахаридно-пептидний комплекс бактеріального походження).
Лактобактерії беруть активну участь в процесах протеолізу. При цьому протеїн перетворюється в легко засвоювані компоненти (рис. 1). Ця властивість є особливо важливим для новонароджених, під час харчування в період одужання. Не менш важливою функцією є участь в липолизе. При цьому комплексні жири перетворюються в легко засвоювані компоненти (рис. 2).
Ця властивість є корисним для приготування дієтичних препаратів для новонароджених, які використовуються в період одужання.
За результатами доклінічних і клінічних досліджень встановлено, що молочнокислі бактерії можуть розщепити холестерин в ліпідах сироватки. Вони також сприяють зниженню холестеринемии завдяки блокуванню гидроксиметил-глутарат-СоА-редуктази - ферменту, що обмежує швидкість синтезу холестерину (рис. 3).
Лактобацили мають ферменти β-галактозидази, гліколази і молочні дегідрогенази, що робить можливим їх участь в метаболізмі лактози. Це має особливо важливе значення у дітей з вродженою лактозной недостатністю, а також розвивається після перенесених кишкових інфекцій або курсів антибіотикотерапії.
Після здійснення перевірки різних типів молочнокислих бактерій було встановлено, що деякі лактобактерії утворюють лівообертальну D (-) форму молочної кислоти, яка не є ефективним антагоністом і може спричинити метаболічні порушення. ВООЗ рекомендує обмежити застосування лактобактерій, що утворюють лівообертальну D (-) форму молочної кислоти, в харчових продуктах для дорослих і уникати - для новонароджених. Серед бактерій, що відносяться до таких, і Lactobacillus acidophilus. У той же час правообертальна L (+) форма молочної кислоти повинна входити до складу харчового раціону новонароджених. Це обумовлено тим, що L (+) молочна кислота повністю і швидко метаболізується. Наявність же неметаболізованого молочної кислоти призводить до метаболічного ацидозу, особливо у новонароджених і осіб похилого віку (рис. 4).
L (+) молочна кислота більш активно бере участь в наступних процесах:
a) поліпшення засвоєння молочного протеїну;
б) поліпшення засвоєння кальцію, фосфору і заліза;
в) стимуляція виділення шлункового соку;
г) прискорення руху вмісту шлунка;
д) є джерелом енергії в процесі дихання.
Серед лактобактерій, що утворюють правовращающую L (+) форму молочної кислоти, найбільш часто використовується L.sporogenes. яка також називається Bacillus coagulans. L.sporogenes вперше була ізольована і описана в 1933 р Л.М. Горовиць-Власової та Н.В. Новотельнова. Цей тип лактобактерій утворює спори, які при активації в кислотному середовищі шлунка проростає в дванадцятипалій кишці, ефективно попереджаючи ріст патогенних організмів. Повільне виділення живих клітин призводить до пролонгованої, ефективною і корисною мікробної діяльності. Спори L.sporogenes повільно виводяться з організму людини через тривалий час після закінчення курсу терапії.
Наскільки доступні лікарські препарати, що містять лактобактерії, в нашій країні? В даний час зареєстровано менше 10 (про харчові добавки не йдеться) таких препаратів, що містять різні види лактобактерій. Причому в більшості з них лактобактерії поєднуються з іншими видами мікроорганізмів (на жаль, не завжди відповідають вимогам ВООЗ до штаму пробіотиків).
У нашій країні поки зареєстрований єдиний препарат, що містить L.sporogenes. - Лактовіт форте. Він містить 120 млн суперечка лактобактерій L.sporogenes. які чудово зберігаються в період приготування і зберігання, є термостійкими і на відміну від L.acidophilus стійкими до ліофілізації. Завдяки спорообразованію L.sporogenes виживають в кислому середовищі шлункового вмісту, а також в присутності антибіотиків і жовчі в дванадцятипалій кишці. L.sporogenes. містяться в препараті Лактовіт форте, повільно виводяться з організму - протягом 10-12 днів після припинення прийому. Лактовіт форте перешкоджає росту патогенних мікроорганізмів і сприяє стимуляції росту власної лактофлори.
Призначається препарат Лактовіт форте по 1-2 капсули 2 рази на день за 40 хвилин до їди. Застосування Лактовіту форте у пацієнтів різних вікових груп підтвердило клінічну ефективність і безпеку препарату.
Таким чином, призначення пробіотика на основі спор лактобацил Лактовіт форте цілком обгрунтовано розглядають як ефективний метод відновлення складу і функцій фізіологічного мікробіоценозу людини.