Инновационные многовидовые мультиштаммовые пробиотики в клинической практике

Согласно определению Всемирной Организации Здравоохранения пробиотики — живые микроорганизмы, преимущественно штаммы нормальной кишечной микрофлоры, которые при использовании в адекватном количестве оказывают положительный эффект на здоровье хозяина [1]. Бактерии, входящие в состав пробиотиков, должны обладать рядом важных свойств, позволяющих оказывать только положительный эффект на макроорганизм. Данные микроорганизмы должны иметь натуральное происхождение и быть безопасными при применении у человека; сохранять жизнеспособность при прохождении через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ); обладать антагонизмом к патогенным и потенциально патогенным микроорганизмам; обладать способностью к адгезии к кишечному эпителию; быстро размножаться и колонизировать кишечник; оказывать клинически подтвержденный положительный эффект на здоровье человека; оставаться стабильными при хранении [2, 3].

На первом уровне (взаимодействие микроб–микроб) пробиотические бактерии, также как и нормальные кишечные бактерии, ингибируют жизнедеятельность и адгезию патогенных и потенциально патогенных штаммов к слизистой оболочке (СО) пищеварительного тракта в результате конкуренции за питательные вещества и рецепторы для адгезии, изменений интракишечного рН, а также способности продуцировать «бактериоцины» и другие субстраты с противомикробной активностью. В общей сложности эти механизмы стабилизируют барьер СО кишки, предотвращая прикрепление патогенов, их инвазию и транслокацию во внутреннюю среду макроорганизма [4].

На втором уровне (взаимодействие микроб–эпителий пищеварительного тракта) бактерии, входящие в состав пробиотиков, препятствуют адгезии или вытесняют из рецепторов для адгезии патогенную или потенциально патогенную микрофлору, что обеспечивает колонизационную резистентность и повышает функцию кишечного слизистого барьера, препятствуя транслокации кишечных бактерий во внутреннюю среду макроорганизма. Известно, что кишечный слизистый барьер состоит из преэпителиального, эпителиального и постэпителиального компонентов и кишечной лимфатической системы. Защитные факторы преэпителиального барьера включают продукцию слизи, иммуноглобулинов А₁ и А₂, связанных с гликопротеинами слизи; ряда продуцируемых нормальной микрофлорой низкомолекулярных кишечных метаболитов, обеспечивающих колонизационную резистентность СО в отношении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов; лизоцим, лактоферрин и др., участвующие в лизисе бактерий; гликокаликс, обеспечивающий резистентность эпителия к бактериальным и химическим агентам; окислительно-восстановительный потенциал (Eh), определяющий видовой состав микробиоценоза кишки. Эпителиальный (внутренний) защитный барьер составляют апикальные клеточные мембраны и тесные межклеточные соединения, блокирующие внутриклеточный и межклеточный пассаж макромолекул, включая бактерии. В постэпителиальный барьер входит сеть кровеносных капилляров, которая обеспечивает фагоцитоз, гуморальные иммунные реакции и другие механизмы защиты, а также функционирование преэпителиального и эпителиального барьеров [5, 6].

Третий уровень, включающий взаимодействие микроб–иммунная система, обеспечивает участие пробиотиков в активации защитных местных и общих иммунных реакций, а также формирование иммунологической толерантности макроорганизма. Известно, что СО ЖКТ относится к одному из независимых и самых значимых компонентов иммунной системы и обладает собственной лимфоидной тканью, известной как ассоциированная с желудочно-кишечным трактом лимфоидная ткань (gut-associated lymphoid tissue — GALT). При нормальном ее функционировании растворимые бактериальные субстанции и частички, размером до 150 мкм, а также бактерии проникают в GALT двумя путями: в результате персорбции и за счет их транспортировки специальными М-клетками, расположенными над лимфатическими фолликулами СО кишки. Бактериальные антигены вначале презентуются Т-хелперам (CD⁴⁺) и макрофагам, которые инициируют синтез цитокинов. В дальнейшем они вступают в контакт с образраспознающими рецепторами эпителиальных и иммунокомпетентных клеток, главным образом, с Toll-подобными рецепторами (Toll-like receptors, TLR), распознающими экзогенные и эндогенные чужеродные субстанции. В результате посредством цепи последовательных биологических сигналов включается продукция широкого спектра медиаторов: провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, интерферонов, регуляторных пептидов, участвующих в процессах регенерации и апоптоза и др. [7, 8]. Данные биологические субстанции одновременно с бактериальными антигенами активируют незрелые В-лимфоциты СО с миграцией их из стенки кишки в лимфу, лимфатические узлы, селезенку, в которых происходит их созревание, активная пролиферация и трансформация в плазматические клетки, синтезирующие секреторный IgA (sIgA). В последующем зрелые лимфоциты и плазматические клетки с током крови расселяются во все СО организма и до 80% их количества возвращаются обратно в ЖКТ (homing-эффект), где они обеспечивают адекватный синтез sIgA. Основное количество IgA секретируется в просвет ЖКТ, верхних дыхательных путей и других органов, слизистые оболочки которых покрыты секретирующим эпителием, и лишь небольшое количество поступает в кровь. Слизистые оболочки плотно покрываются состоящими из 2 молекул димерными sIgA, которые устойчивы к действию ферментов и продуктам кишечного метаболизма и защищают ее от внедрения микроорганизмов. Оказавшись в просвете кишки, sIgA связывает бактерии, предотвращая адгезию и способствуя удалению их из кишечника. Кроме того, sIgA может конъюгироваться с лектинподобными бактериальными адгезинами через свой Fc-домен, что приводит к увеличению агглютинации различных видов бактерий. Ряд важных иммунологических функций выполняют также кишечные эпителиальные клетки, включая презентацию антигена с помощью молекул главного комплекса гистосовместимости, а также участие в синтезе ряда воспалительных и регуляторных цитокинов, которые стимулируют развитие клеток кишечной иммунной системы и поддерживают иммунный гомеостаз в кишечнике. Определенная роль в иммунной защите принадлежит специализированным лимфоцитам, располагающимся между эпителиальными клетками, — кишечным интраэпителиальным лимфоцитам (кИЭЛ). В противоположность большинству Т-клеток, кИЭЛ развиваются вне тимуса и составляют около половины всех Т-клеток в организме. Интраэпителиальное расположение делает их доступными для контакта с эпителиальными клетками и с находящимися в просвете кишки антигенами и иммуноцитами lamina propria. Помимо координирующей роли в иммунологических реакциях они участвуют в цитолитических реакциях, а также в супрессии ответной реакции организма на компоненты индигенной микрофлоры [5, 6].

Пробиотические средства подразделяются на монокомпонентные, поликомпонентные, комбинированные, иммобилизованные на сорбенте, а по составу бактерий — на бифидумсодержащие и/или лактосодержащие, а также самоэлиминирующиеся антагонисты [9]. H. M. Timmerman с соавт. [10] предложили оригинальную классификацию пробиотических продуктов, выделив: одноштаммовые, содержащие один штамм, мультиштаммовые, в состав которых входят несколько штаммов одного вида микроорганизмов, и мультивидовые, состоящие из штаммов различных видов, принадлежащих к одному или к разным семействам кишечных бактерий.

В клинической практике пробиотики нашли широкое применение для профилактики и лечения ряда заболеваний ЖКТ, преимущественно ассоциированных с инфекцией, а также патологических процессов, в патогенезе которых важная роль принадлежит иммунологическим расстройствам (табл. 1).

Уровень доказательности: А — при наличии только положительных результатов в хорошо спланированных, контролируемых исследованиях; В — при наличии положительных результатов в хорошо спланированных, контролируемых исследованиях, но в некоторых исследованиях показаны отрицательные результаты; С — при наличии единичных исследований с положительными результатами, но их количество неадекватно, чтобы соответствовать уровню А или В, и требуются дальнейшие исследования для уточнения эффективности.

При выборе пробиотика обращается внимание как на показания для его назначения, так и на состав входящих в него бактерий, а также уровень, на котором он должен действовать. При этом следует учитывать, что если в пробиотический препарат входит один бактериальный штамм, то маловероятно, что он способен выполнить основные функции, присущие множеству нормальных кишечных бактерий, а также воздействовать на вышеупомянутые уровни [12]. Таким образом, мультивидовые пробиотики обладают явным преимуществом над одноштаммовыми и даже над мультиштаммовыми, так как способны воспроизводить сложную экосистему в просвете кишечника и оказывать свое действие на трех уровнях в различных биотопах ЖКТ.

Значительная часть пробиотических бактерий продуцирует биологические субстанции, оказывающие антибактериальный эффект в отношении патогенной и потенциально патогенной кишечной микрофлоры, при этом они устойчивы к действию большинства антибиотиков. Следовательно, препараты или пищевые добавки, в состав которых входят данные микроорганизмы, могут назначаться для профилактики антибиотикоассоциированной диареи одновременно с антибактериальными средствами [13]. Некоторые виды пробиотических бактерий способны индуцировать сильный иммунный ответ организма, и назначение их приводит к модуляции как локальных, так и системных иммунных реакций, несмотря на то, что механизмы действия разных штаммов могут быть различными [5, 11, 14]. Часть кишечных бактерий продуцирует субстанции, которые стимулируют перистальтику кишечника и подавляют рост условно-патогенных микроорганизмов, присутствующих в большом количестве в толстокишечном биоценозе у пациентов с запорами [15]. Пробиотики широко используются в клинической практике для профилактики и лечения ряда заболеваний ЖКТ, а также патологических процессов, в патогенезе которых важная роль принадлежит иммунологическим расстройствам. Доказана эффективность и разработаны рекомендации по использованию пробиотиков для профилактики и лечения инфекционной и антибиотикоассоциированной диареи, для нормализации тонко- и толстокишечной микрофлоры при патологии органов пищеварения, аллергии, подтверждено положительное влияние на переносимость и эффективность антихеликобактерной терапии, на поддержание ремиссии язвенного колита, а также определена их роль в профилактике рака толстой кишки и в терапии печеночной энцефалопатии у больных циррозом печени [11, 16–18].

При изучении пробиотических бактерий было доказано, что наряду с общими биологическими свойствами ряд штаммов обладает узкоспектральными функциями, что позволило подойти к разработке, созданию и внедрению в практику новых пробиотических средств для таргетной терапии различных заболеваний с учетом ведущего звена их патогенеза [12]. Научные подходы к созданию новых пробиотических средств и технологии их производства постоянно усовершенствуются. В последнее время создаются новые пробиотические средства, в состав которых входит комплекс мультивидовых и мультиштаммовых бактерий, обладающих однонаправленным эффектом в отношении определенных заболеваний. Так, Winclove Bio Industries BV с участием ведущих специалистов университетских клиник Нидерландов разработала инновационный ряд пробиотиков, именуемых Ecologic®, предназначенных для научно обоснованного управления микрофлорой кишечника. В результате было создано шесть специальных пробиотиков Ecologic®, которые дифференцированно используются при антибиотикоассоциированных диареях, диарее путешественников, аллергии, воспалительных заболеваниях кишечника, запорах и вагинальных инфекциях. В каждый пробиотик входят специальные штаммы различных видов бактерий, обладающие однонаправленными свойствами, способные выполнить конкретные функции и которые назначаются по определенным показаниям. Благодаря наличию в составе специального матрикса для бактерий, входящих в их состав, для пробиотиков Ecologic® характерна высокая активность, хорошая выживаемость в ЖКТ и способность сохраняться при комнатной температуре без предшествующего замораживания не менее 2 лет.

В России группа пробиотиков Ecologic представлена пробиотиками РиоФлора. С 2011 г. на отечественном рынке представлены два новых многовидовых пробиотика, именуемых РиоФлора Баланс Нео и РиоФлора Иммуно Нео. РиоФлора Баланс Нео — пробиотик, включающий сбалансированную комбинацию 8 пробиотических микроорганизмов: Bifidobacterium lactis, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilus W37, Lactobacillus acidophilus W55, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus salivarius, которые оказывают влияние на трех уровнях организма. Каждая капсула содержит не менее 5,0 × 10⁸ КОЕ/г пробиотических микроорганизмов. Прием РиоФлора Баланс Нео оказывает широкий спектр положительных эффектов: снижает риск развития кишечных расстройств, вызванных приемом антибиотиков, повышает эффективность и безопасность эрадикационной терапии при Helicobacter pylori (Н. pylori) инфекции, восстанавливает функции слизистого барьера ЖКТ, подавляет рост патогенной и условно-патогенной микрофлоры, нормализует состав микрофлоры кишечника, активизирует иммунную систему, повышая естественную защиту организма от инфекций и воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. В связи с тем, что бактерии, входящие в состав РиоФлора Баланс Нео, не чувствительны к большинству антибиотиков, данное средство можно использовать одновременно с приемом антибиотиков. Назначается взрослым и детям старше 3 лет по 2 капсулы 2 раза в день, желательно натощак (утром и перед сном). Продолжительность приема — 14 дней. При необходимости прием продукта можно повторить.

РиоФлора Иммуно Нео содержит сбалансированную комбинацию 9 штаммов пробиотических микроорганизмов: Bifidobacterium lactis W51, Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus salivarius, Streptococcus thermophilus. Каждая капсула содержит не менее 5,0 × 10⁸ КОЕ/г пробиотических микроорганизмов, способных индуцировать сильный иммунный ответ организма. Прием данного пробиотика активирует иммунную систему, стимулируя синтез иммуноглобулинов и, в первую очередь, sIgA слизистыми оболочками ЖКТ, верхних дыхательных путей, что способствует укреплению иммунитета, снижению риска развития простуды и гриппа в период эпидемий, увеличению адаптационных возможностей при стрессе, нерациональном питании. Кроме того, входящие в пробиотический комплекс бактерии за счет секреции антибактериальных веществ — дефензинов нормализуют состав микрофлоры кишечника, восстанавливают защитный слизистый барьер, что приводит к снижению адгезии патогенной и условно-патогенной микрофлоры, включая и Н. pylori к слизистой оболочке пищеварительного тракта. РиоФлора Иммуно Нео взрослым и детям старше 3 лет назначается по 1 капсуле в день, желательно натощак (утром или перед сном) в течение месяца.

Таким образом, углубленные исследования биологических свойств нормальной кишечной микробиоты, а также ее взаимоотношений с макроорганизмом позволили с новых позиций подойти к разработке современных пробиотических средств и стратегий их назначения. Большим достижением последних лет является создание инновационных пробиотических средств, в частности РиоФлора Баланс Нео и РиоФлора Иммуно Нео, обладающих как общими, свойственными всем пробиотикам, так и узконаправленными механизмами действия, предназначенными для научно обоснованного управления микрофлорой кишечника. Использование их в клинической практике позволит повысить эффективность этиологической и патогенетической терапии заболеваний органов пищеварения.

Литература

1. Regulatory and clinical aspects of dairy probiotics. Food and Agriculture Organization of the United Nations and World Health Organization Expert Consultation Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations and World Health Organization. Working group Report (online). 2001.
2. Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food. Joint FAO/WHO (Food and Agriculture Organization / World Health Organisation) Working Group. London, Ontario, Canada: 2002.
3. Rambaud J. C., Buts J. P., Corthier G., Flourie B. Gut microflora. Digestive physiology and pathologe. Paris: John Libbey Eurotext; 2006.
4. Бондаренко В. М., Грачева Н. М. Пробиотики, пребиотики и синбиотики // Фарматека. 2003. № 7. С. 56–63.
5. Gibson G. R., Macbarlane G. T. Human colonic bacteria: role in nutrition, physiolody and pathology. Boca Ratoh: CRC Press. 1995. 250 р.
6. Rose S. Gastrointestinal and Hepatobiliary pathophysiology. Fence Greek Publishing, LLC, Madison. 1998. 475 p.
7. Хаитов P. M., Пащенков М. В., Пинегин Б. В. Роль паттернраспознающих рецепторов во врожденном и адаптивном иммунитете // Иммунология. 2009. № 1. С. 66–76.
8. Round J. L., Lee S. M., Li J. et al. The toll-like receptor 2 pathway establishes colonization by a commensal of the human microbiota // Science. 2011. Vol. 332. P. 974–977.
9. Успенский Ю. П., Захаренко С. М., Фоминых Ю. А. Перспективы использования мультивидовых пробиотиков для профилактики развития антибиотик-ассоциированной диареи // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2013. № 2. С. 54–56.
10. Timmerman H. M., Koning G., Mulder L. et al. Monostrain, multistrain and multispecies probiotics-A comparison of functionality and efficacy // Int J Food Microbiol. 2004. Vol. 96, № 3. P. 219–233.
11. Floch М. Н., Walker W. A., Guandalini S., Hibberd P., Gorbach S., Surawicz C., Sanders M. T., Garcia-Tsao G., Quigley E., Isolauri E., Fedorak R., Dieleman L. Recommendations for Probiotic Use // Clin Gastroenterol. 2008. Vol. 42 (Supp. 2). P. 104–108.
12. Borivant M., Strober W. The mechanism of action of probiotics // Curr Opin Gastroenterol. 2007. Vol. 23, № 6. P. 679–692.
13. McFarland L. V. Evidence-based review of probiotics for antibiotic-associated diarrhea and Clostridium difficile infection // Anaerobe. 2009. № 15. P. 274–280.
14. Бондаренко В. М. Молекулярно-клеточные механизмы терапевтического действия пробиотических препаратов // Фарматека. 2010. Т. 196, № 2. С. 26–32.
15. Koning C. J. M. et al. The effect of a multispecies probiotic on the intestinal microbiota and bowel movements in healthy volunteers taking antibiotic amoxicillin // Am J Gastroenterol. 2007. Vol. 102. P. 1–12.
16. Яковенко Э. П., Григорьев П. Я., Яковенко А. В. и др. Влияние пробиотика бифиформ на эффективность терапии Helicobacter pylori инфекции // Терапевтический архив. 2006. Том 78, № 2. С. 21–26.
17. Казарина А. В., Назарбекова Р. С., Яковенко Э. П. Роль пробиотической терапии в лечении рецидива и поддержании ремиссии язвенного колита // Кремлевская медицина: клинический вестник. 2009. № 2. С. 54–57.
18. Yakovenko A., Gioeva I., Yakovenko E., Agafonova N., Ivanov A., Pryanishnikova A., Pohalskaya O. Probiotics and prebiotic lactulose in the prevention of relapses of small intestinal bacterial overgrowth in liver cirrhosis // Gut. 2007. Vol. 56 (Suppl. III). A55.

Э. П. Яковенко¹, доктор медицинских наук, профессор
Е. В. Аникина
А. В. Яковенко, кандидат медицинских наук
Н. А. Агафонова, кандидат медицинских наук
А. В. Ковтун, кандидат медицинских наук
А. В. Каграманова
А. Н. Иванов, кандидат медицинских наук

ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва

¹ Контактная информация: kafgastro@mail.ru