Дисбактеріоз. Відновлення кишкової мікробіоти: можливості препаратів на основі мікробних метаболітів

Версія для друку

Нормофлори шлунково-кишкового тракту і її функції

З сучасних позицій нормальну мікрофлору людини розглядають як сукупність безлічі мікробіоценозів, що займають численні екологічні ніші (біотопи) на шкірі і слизових оболонках всіх порожнин організму, відкритих зовнішньому середовищі.

Загальна чисельність мікроорганізмів у дорослої людини становить 1015 клітин, що в десятки разів перевищує кількість власних клітин макроорганізму. В даний час вже не викликає сумніву той факт, що нормальна мікрофлора людського організму (нормофлора, мікробіота) виконує численні функції з підтримки гомеостазу.

Значимість цих функцій для людини нітрохи не менше, ніж функції будь-якого іншого життєво важливого органу. Величезна біомаса мікробних клітин в поєднанні з важливістю їх функцій дозволяє розглядати нормофлору як самостійний орган. Тільки в шлунково-кишковому тракті (ШКТ) мешкає понад 400 видів бактерій - представників 17 різних сімейств.

Видовий і кількісний склад мікробних популяцій в різних біотопах ШКТ неоднорідний, але кожен з біотопів є мікроекологічних саморегулюючу систему, всі компоненти якої (макроорганізм + мікрофлора) виконують взаімополезние функції і знаходяться в стані симбіозу, підтримуючи в цій системі динамічна рівновага - еубіоз.

Порушення видового і кількісного складу мікробних популяцій і зростання умовно-патогенної мікрофлори в певному біотопі, що призводять до порушення динамічної рівноваги (еубіоза) в екосистемі даного біотопу, називають дисбактеріозом.

Процес може, однак, на цьому не закінчитися. Зміна біоценозу одного біотопу тягне за собою транслокацию мікроорганізмів в нехарактерні біотопи і зниження колонізаційної резистентності як окремих біотопів, так і всієї мікроекологіческой системи "людина - мікрофлора".

Проявом такої транслокації мікрофлори може служити синдром надлишкового бактеріального росту в тонкій кишці з підвищенням мікробного обсіменіння останньої понад 104 КУО / 1 мл.

Коротколанцюгові жирні кислоти

Одну з найважливіших функцій кишкової мікрофлори представляє синтез КЖК з довжиною вуглецевого ланцюга від 2 до 6 атомів (оцтова, пропіонова, масляна, валеріанова, капронова) і їх ізомери (ізомасляной, ізовалеріанової, изокапроновая). Ці метаболіти відіграють особливу роль і виконують масу функцій як в регуляції кишкового мікробіоценозу, так і в підтримці гомеостазу організму. Основні корисні функції належать оцтової, масляної і пропіонової кислот. КЖК представляють собою кінцеві продукти метаболізму цукрово-і протеолітичної мікрофлори кишечника і використовуються для інтегральної оцінки її стану. Вони беруть участь в секреції слизу, регуляції іонного обміну в товстій кишці, блокують адгезію і пригнічують ріст патогенної і умовно-патогенної флори, беруть участь в ліпідному, вуглеводному і енергетичному обміні. При розпаді КЖК утворюється велика кількість енергії, тому вони служать додатковим автономним джерелом енергозабезпечення кишкового епітелію. Це стосується насамперед до масляної кислоти. Крім того, бутират є важливим фактором регуляції проліферації і диференціювання епітелію товстої кишки і відповідно цим забезпечується антиканцерогенна активність мікрофлори. Пропіонова кислота регулює мікроциркуляцію в слизовій оболонці і підтримує в ній трофічні процеси, бере участь в глюконеогенезі і синтезі біогенних амінів, блокує адгезію патогенів. Оцтова кислота бере участь головним чином в Ліпогенез і регуляції місцевого імунітету. Вона ж забезпечує антимікробний ефект, регулює рівень рН і моторну і секреторну активність кишечника. Зниження рН в просвіті кишки створює оптимальні умови для росту і розмноження нормальних симбіонтів і пригнічує ріст умовно-патогенних мікроорганізмів. Таким чином, продукція КЖК власної мікрофлорою є одним з важливих механізмів саморегуляції її зростання і життєдіяльності. Гіпохолестеринемічна і гіполіпідемічну дію мікрофлори, вазоактивні впливу, регулювання місцевого імунітету також забезпечуються метаболічними ефектами КЖК. Будучи аніонами, КЖК мають осмолярностью на рівні товстої кишки. За рахунок цього вони можуть виконувати роль "ендогенних проносних" і регулюють спорожнення кишечника. Основними субстратами для утворення КЖК в товстій кишці служать кінцеві продукти вуглеводного і білкового обміну і мукополісахариди кишкового слизу.
Зі сказаного випливає, що підтримка пулу КЖК в товстій кишці шляхом відновлення нормальної мікрофлори або за рахунок додаткових субстратів для їх освіти (харчові волокна, олігосахариди) необхідно як для нормального функціонування макроорганізму, профілактики атеросклерозу і колоректального раку, так і для забезпечення життєвих функцій мікробіоти.

Шлунково-кишкового тракту людини заселений бактеріями нерівномірно, склад мікрофлори різних біотопів представлений в таблиці.

Найвища щільність мікробного обсіменіння в товстій кишці - близько 400 різних видів.

Загальна біомаса мікробних клітин товстої кишки становить близько 1,5 кг, що відповідає 1011-12 КУО / 1 г вмісту і становить близько 1/3 сухої маси фекалій. Саме товста кишка в силу такої високої обсіменіння несе найбільшу функціональне навантаження в порівнянні з іншими биотопами.

Головна (резидентна) флора товстої кишки представлена ​​біфідобактеріями, бактероїдами і лактобациллами, які складають до 90% всієї толстокишечной мікробіоти. Ці представники відносяться до анаеробних мікроорганізмів. До резидентної мікрофлори відносяться також фекальний ентерокок та пропіоновокислі бактерії, проте їх частка в загальному пулі мікробних популяцій незначна.

Супутню (факультативну) флору представляють головним чином аеробні мікроорганізми: ешерихії, еубактеріі, фузобактерии, різні коки, в цілому близько 10%. Менше 1% припадає на частку численних представників залишкової флори, включаючи аероби і анаероби. Таким чином, 90% кишкової мікрофлори складають анаеробні бактерії, співвідношення анаероби: аероби = 10: 1.

За характером метаболізму мікрофлора товстої кишки поділяється на дві основні групи - протеолітичні і сахаролитические бактерії. Протеолітичні види (бактероїди, протей, ешерихії, клостридії та ін.) Використовують в якості поживного і енергетичного субстрату продукти білкового гідролізу і як кінцеві метаболіти своєї життєдіяльності утворюють токсичні речовини, в тому числі аміак, ароматичні амінокислоти, ендогенні канцерогени, сульфіди і ін., викликають гнильні процеси.

Ці субстанції сприяють розвитку запалення, діареї, неоплазий. Більшість протеолітичних мікроорганізмів є умовно-патогенами.

Сахаролитической флора (біфідо-і лактобактерії, деякі коки, пропіоновокислі бактерії) використовує для життєдіяльності вуглеводні субстрати, що надходять в товсту кишку, і полісахариди кишкового слизу.

Метаболічні функції, що їх сахаролитической мікробами, є корисними для організму хазяїна, підтримують гомеостаз і нейтралізують негативні впливи протеолітичної мікрофлори.

Основну масу мікробних клітин в товстій кишці складають в сумі біфідо-і лактобактерії.

Кількісне домінування цих мікроорганізмів визначає найбільшу значимість їх функцій для організму людини.

Корисні функції нормальної мікрофлори шлунково-кишкового тракту можна розділити на 3 основні групи:

а) метаболічні,

б) захисні та імунні,

в) антимутагенні і антиканцерогенні.

Метаболічні функції нормофлори спрямовані на підтримку оптимального рівня метаболічних і ферментативних процесів, травної і моторної функції шлунково-кишкового тракту і включають:

• Синтез амінокислот (аргінін, триптофан, тирозин, цистеїн та ін.)
• Синтез вітамінів (групи В, К)
• Синтез летючих (коротко) жирних кислот
• Синтез біоаміни (гістамін, серотонін-5НТ, піперидин, ГАМК)
• Синтез гормонально-активних речовин (норадреналін, стероїди)
• Участь в кон'югації і рециркуляції жовчних кислот
• Синтез антиоксидантів (вітамін Е, глутатіон)
• Посилення активності ферментів шлунково-кишкового тракту
• Регулювання рівня ліпідів (холестерину)

Захисні і імунні функції нормофлори спрямовані на підтримку колонізаційної резистентності і мікробного антагонізму по відношенню до патогенів та умовно-патогенів.

Це забезпечується антитоксическим і сорбційною дією нормофлори і синтезуються бактеріями речовинами: секреторне IgA, коротко жирних кислот (КЖК), іншими органічними кислотами, які регулюють внутріпросветний рівень рН, мікробним лизоцимом (мурамідаза), перекисом водню.

Захисні властивості мікрофлори опосередковані також антібіотікоподобних мікробними пептидними речовинами - микроцинов, що володіють широким спектром антибактеріальної активності і складовими групу ендогенних антибіотиків.

За останні роки добре вивчені імуномодулюючі властивості нормальної мікрофлори кишечника. Біфідо-і лактобактерії здатні впливати на різні ланки імунної системи, регулюючи неспецифічний і специфічний клітинний і гуморальний імунітет, індукують синтез імуноглобулінів, лізоциму, інтерферону.

Антимутагенна і антиканцерогенна активність мікрофлори реалізуються шляхом гідролізу канцерогенів з числа продуктів метаболізму білків, ліпідів, вуглеводів, декон'югації жовчних тагідроксилювання жирних кислот, інактивації гістаміну, ксенобіотиків проканцерогенов речовин і ін. В реалізації антиканцерогенного потенціалу мікрофлори беруть участь КЖК.

мікробні метаболіти
Серед засобів, які відновлюють мікрофлору, використовують препарати на основі мікробних метаболітів. Строго кажучи, ці кошти не відносяться ні до пробіотиків, ні тим більше до пребіотиків. Проте їх умовно можна назвати метаболітного пробіотиками, оскільки в їх до складу входять продукти життєдіяльності нормальних симбіонтів. Найвідомішим і широко застосовуваним метаболітного пробиотиком є хилак форте i.

Основними біологічно активними компонентами, що входять до хилак форте, є КЖК, отримані з сахаролитических (L. acidophilus, L. helveticus і E. faecalis) і протеолітичних (E. coli) представників кишкової мікрофлори.

Крім того, препарат містить молочну, фосфорну і лимонну кислоти, сорбат калію, буферні солі (фосфат натрій і калій), лактозу і ряд амінокислот. Форма випуску Хілак форте - краплі для прийому всередину. Концентрація біологічно активних речовин в одній краплі препарату відповідає дії відповідних метаболітів з 1010 бактерій.

Механізм дії Хілак форте на нормалізацію складу і функцій мікробіоти і відновлення діяльності кишечника опосередкований входять в нього компонентами. Вміщені в препараті КЖК сприяють нормалізації кишкового мікробіоценозу та забезпечують регенерацію пошкоджених епітеліальних клітин кишкової стінки.

Вплив КЖК, молочної кислоти та інших кислот забезпечує регуляцію внутрипросветного рН. Цьому сприяють і буферні солі, відновлюють рН середовища до необхідних фізіологічних значень. Закислення середовища призводить до пригнічення росту патогенів та умовно-патогенів та відновленню зростання нормофлори, що в свою чергу сприяє зникненню діареї, метеоризму та інших діспепcіческіх симптомів.

Мабуть, дія органічних кислот на рН середовища реалізується не тільки в товстій, але і в тонкій кишці, тому хилак може з успіхом застосовуватися при синдромі мікробної контамінації тонкої кишки.

Що стосується інших аспектів дії Хілак форте, то передбачається, що вони ідентичні біологічних ефектів ендогенних КЖК. Зокрема, це стосується функції енергозабезпечення та поліпшення трофіки слизової оболонки, завдяки чому також поліпшуються зростання і активність сімбіонтной флори.

Слід гадати, що хилак бере участь і в регуляції водно-електролітних потоків і іонного обміну між слизовою оболонкою і просвітом кишки. Хоча клінічна ефективність Хілак форте не викликає сумніву, механізми дії повністю не ясні. Вони можуть бути значно складніше через багатокомпонентного складу препарату і взаємодії між його складовими.

Склад мікрофлори різних біотопів ШКТ

біотоп

кількість

Видовий склад - основні представники

Ротова порожнина

109 КУО / 1 мл слини

Стрептококи, стафілококи, актиноміцети, еубактеріі, лактобактерії, фузобактерии і ін.

шлунок

102-103 КУО / 1 мл шлункового соку

Лактобактерії, коки, гриби, пилорический хелікобактер

Тонка кишка, проксимальні відділи

103-104 КУО / 1 мл кишкового вмісту

Лактобактерії, аеробні та анаеробні коки

Тонка кишка, дистальні відділи

108-109 КУО / 1 мл кишкового вмісту

Лактобактерії, коки, біфідобактерії, бактероїди та ін.

Товста кишка

1011-1012 КУО / 1 г фекалій

Біфідобактерії, бактероїди, лактобактерії, ентерококи, еубактеріі, фузобактерии, ешерихії, клостридії, протей, гриби та ін.

Лікарські засоби для відновлення мікробіоти кишечника

Прибуток

- лікарські препарати, продукти харчування або біоактивні добавки до їжі (БАД) у вигляді монокультур або комбінованих культур на основі живих представників облігатної мікрофлори (біфідобактерії, лактобактерії, ентерококи) або апатогенних спороутворюючих мікроорганізмів (бактисубтил - B. cereus, споробактерин - B. subtilis) і сахароміцетів (ентерол - Saccharomyces boulardii).

Пребіотики - це натуральні або синтетичні засоби немікробного походження: лікарські препарати, продукти харчування і БАД, селективно стимулюють ріст і / або метаболічну (ферментативну) активність одного або декількох видів нормофлори. Вони не всмоктуються в тонкій кишці і піддаються бактеріальної ферментації в товстій кишці. Велика частина пребіотиків відноситься до олігосахаридів або полісахаридів (харчові волокна). Олигосахара в свою чергу можуть бути природними (фруктозоолігосахаріди - інулін і галактозоолігосахаріди - лактітол) і синтетичними - лактулоза (дюфалак, Лактусан).

Синбіотики - оптимальна комбінація пробіотиків і пребіотиків.

практичні рекомендації

Шляхи корекції мікробних порушень

Порушення видового і кількісного складу мікробіоти і мікробних функцій відбувається під впливом численних несприятливих ендогенних і екзогенних факторів: лікарських (антибіотики, проносні, сорбенти, стероїди, психотропні), екологічних, промислових отрут, стресу. Величезну негативну роль відіграє широке поширення різних дієт для схуднення і зловживання так званими методами очищення організму від шлаків. Майже всі хронічні захворювання шлунково-кишкового тракту можуть приводити до мікробного дисбалансу внаслідок ослаблення захисних антимікробних механізмів з боку слизових оболонок.
Мікробні порушення завжди вторинні, тому для корекції необхідно перш за все усунути викликають їх негативні чинники або проводити лікування основного захворювання. Якщо цих заходів недостатньо, то для відновлення мікробіоти використовують три групи засобів різного механізму дії: пробіотики, пребіотики і синбіотики.

Значна перевага Хілак форте перед пробіотиками полягає в можливості його застосування разом з антибактеріальними препаратами у хворих, які потребують повторних курсах антибіотикотерапії з приводу інших захворювань (наприклад, хронічні неспецифічні захворювання легенів, хронічний пієлонефрит та ін.).

У цих випадках дія Хілак форте реалізується не тільки як відновлюючу по відношенню до порушеного микробиоценозу, але і як профілактичний, що перешкоджає придушення нормальних симбіонтів.

Ефективність мікробних прибутків в таких випадках низька, що цілком закономірно, так як живі штами бактерій, що входять до їх складу, також піддаються негативному впливу антибіотиків. Аналогічна ситуація виникає при лікуванні кишкових інфекцій антибіотиками. Тут також доцільно використовувати профілактичні можливості мікробних метаболітів.