Пробиотическая коррекция в педиатрии: проблемы и перспективы

Интерес к пробиотикам связан, прежде всего, с тем фактом, что ученые нашли связь ряда патологий – аллергических состояний, воспалительных заболеваний кишечника и других – с нарушениями кишечной микробиоты. Дискуссии по этому поводу говорят о неоднозначной оценке действия пробиотиков: практически равное число исследований свидетельствует об отсутствии или наличии их благоприятного эффекта. Сообщается даже о случаях бактериемии и сепсиса при использовании пробиотиков у детей с нарушенным иммунным статусом. Причиной этих дискуссий является существующий, к сожалению, общий подход ко всем микроорганизмам, включенным по тем или иным показателям в ряд пробиотических препаратов [1, 5, 7, 9, 10].

Согласно Руководству по оценке безопасности и эффективности пробиотиков (Guidelines for the Evalution of Probiotics in Food), созданному в 2002 г. FAO (Food and Agriculture Organization – Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) и ВОЗ, есть необходимость говорить об эффективности и безопасности пробиотиков, но не о всех пробиотиках в целом. Нужно оценивать показатели эффективности и безопасности для каждого микроорганизма, являющегося потенциальным пробиотиком!

В свое время P. Flandorius (1997) высказал мнение: «Каждый живой индивид является частью природной экосистемы и, в свою очередь, составляет экосистему для бактерий, носителем которых он является».

На состав микроорганизмов влияет множество факторов:

• образ жизни;
• питание;
• вирусные и бактериальные инфекции;
• медикаментозное лечение (антибиотики);
• патология пищеварительного тракта;
• воспалительные синдромы (2, 3, 8).

В 1989 г. R. Fuller дал определение термину пробиотик как пищевой добавке из живых бактерий, способствующей восстановлению баланса кишечной микрофлоры. Позже FAO определила пробиотики как «живые микроорганизмы, которые, если принимаются в адекватном количестве, приносят пользу здоровью человека».

Состав желудочно-кишечной микрофлоры меняется в зависимости от участка желудочно-кишечного тракта. Обычно у здорового человека состав микрофлоры растет количественно и качественно (в плане увеличения сложности) в направлении от желудка к толстой кишке. Основным контрольным фактором микрофлоры является перистальтика кишечника. Флора проксимального отдела ободочной кишки по сложности состава схожа с флорой дистального отдела этой кишки, но с более выраженным присутствием грамотрицательных и анаэробных бактерий. Согласно результатам исследований S.P. Boriello (2002), микрофлора этого отдела очень похожа на микрофлору фекалий. В каждом отделе кишечника присутствуют по меньшей мере три вида популяций микроорганизмов:

• находящиеся во взвешенном состоянии в просвете кишечника;
• связанные с частицами пищи;
• прикрепленные к эпителию кишечника [11].

Нужно помнить, что в пределах ободочной кишки поверхность эпителия покрывает непрерывный поток вязкой слизи, представляющий собой еще одну среду для обитания микроорганизмов (G. Fonti, 2003). Исследования, проведенные E. Isolauri et al. (2004), показывают, что флора, связанная со слизью, мало отличается от флоры просвета, но имеет иное количественное соотношение видов микроорганизмов (в частности, содержит меньше анаэробов). В ободочной кишке преобладают представители следующих групп: классов Clostridia, Fusobacteria; родов Bacteroides, Eubacterium, Escherichia, Lactobacillus, Peptococcus, Peptostreptococcus (E. Isolauri et al., 2004). Рассматривая физиологические характеристики этих бактерий, следует отметить их свойство прочно прилипать к клеткам слизистой кишечника и способность быстро размножаться в кишечной среде. Чрезвычайно важно то, что действие кишечных бактерий может быть полезным или вредным для организма-хозяина. Основные функции кишечной микрофлоры – участие в процессах метаболизма (расщепление нерастворимых углеводов с образованием летучих жирных кислот; деконъюгация желчных кислот; метаболизм билирубина; расщепление углеводов слизи, вырабатываемой выстилкой кишечного эпителия; синтез витаминов группы В и витамина К) и защита от патогенных агентов за счет стимуляции ответной иммунной реакции. С дисбалансом микрофлоры кишечника могут быть связаны многие заболевания: синдром раздраженного кишечника, непереносимость лактозы, диспепсия, хронические воспалительные заболевания кишечника, пищевая аллергия и др. Изменения кишечной микрофлоры были обнаружены у детей с аллергией (M. Kalliomaki, E. Isolauri, 2003). Желудочно-кишечный тракт, будучи стерильным в самом начале жизни человека, уже с первых часов после рождения заселяется микроорганизмами. Состав этих микроорганизмов значительно меняется с первых недель жизни и до отнятия ребенка от груди, после чего остается относительно стабильным. Патогенные для организма человека бактерии представлены всего несколькими сотнями видов. Те бактерии, с которыми потенциально может столкнуться человек, составляют порядка нескольких тысяч, а видов бактерий в окружающей среде и того больше: 17 семейств, 50 родов, 400-500 видов и неопределенное число подвидов.

Более 15 лет проводятся различные клинические исследования по изучению пробиотиков, но некоторые аспекты принципов их действия еще следует установить. Ясно одно – пробиотики способны благотворно влиять на кишечную микрофлору, особенно их действие выражено в случаях преобладания потенциальных патогенов. Характеризуя физиологические свойства пробиотиков, следует отметить преобладание в них живых компонентов, устойчивость к воздействию желудочного сока (т. е. могут оставаться живыми, пока не достигнут кишечника). Они должны прилипать к эпителиальным клеткам, что позволяет колонизировать кишечник и оставаться в нем на протяжении довольно длительного периода – до 20 дней. Основными пробиотиками считают молочнокислые бактерии (Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus), бифидобактерии (Bifidobacterium bifidum, B. longum, B. breve) и дрожжи (Saccharomyces boulardii). Обычно бифидо- и лактобактерии считают ответственными за «противостояние колонизации патогенов» (рис. 1, 2).

Лактобактерии составляют часть нормальной микрофлоры ротовой полости и кишечника. Большинство из них могут прилипать к клеткам слизистой толстой кишки и модулировать секрецию цитокинов эпителиальными клетками кишечника, оказывая воздействие на иммунную и воспалительную реакции. Исследования различных штаммов показали, что они способны предотвращать инфицирование патогенами либо путем модуляции иммунной системы, либо другим путем, таким как конкурентное исключение.

В настоящее время существует некий консерватизм взглядов на микрофлору как систему примитивно устроенных одноклеточных организмов. Разработчиками пробиотиков уделяется недостаточно внимания современным знаниям, которые касаются закономерностей формирования и функционирования природных микробных сообществ (многовидовой микробиоты человека).

В природных условиях каждый микробный индивидуум с определенным набором биологических свойств стремится отыскать в экосистеме «компаньонов» с другими полезными механизмами биологической активности и вступить с ними во взаимовыгодные, компромиссные взаимоотношения (Д.С. Янковский и соавт., 2008). С целью оптимизации условий жизни и гармонизации отношений с внешней средой и микроорганизмом-симбионтом микроорганизмы в процессе эволюции выработали способность конструировать специальные биологические структуры, значительно повышающие жизненный потенциал сообщества, например биопленки (Е.М. Лукьянова, Д.С. Янковский, 2006). Учитывая такие особенности, нереально рассчитывать на способность отдельных штаммов пробиотических микроорганизмов, «избалованных» идеальными лабораторными условиями жизни, каким-либо образом повлиять на состав и функции организованной биопленочной кишечной микробиоты (рис. 3), характерной для биотопа человека. Ошибочность такого механического переноса кишечного биотопа на состав пробиотика заключается в том, что пробиотик не является средством заместительной терапии и не может при поступлении в биотопы, непосредственно за счет внедрения своих популяций, восполнять дефект определенных видов индигенной микрофлоры.

Приэпителиальная микробиоценозная биопленка – чрезвычайно гетерогенная структура (рис. 4). Это касается видового и штаммового состава мукозной микробиоты, физиологического состояния клеток, размера, структуры и расположения микроколоний, химического состава и вязкости матрикса, содержания в нем иммунных клеток, иммуноглобулинов и других компонентов, качества слизи, состояния самой пленки как целостной структуры и др. Вполне очевидно, что в гетерогенности биопленки заключается ее удивительная устойчивость (Д.С. Янковский и соавт., 2011).

Поэтому современное направление в биоиндустрии пробиотиков основано на разработке поликомпонентных пробиотиков с созданием консорциумов физиологических бактерий с доказанной безопасностью для здоровья (преимущественно лактобацилл и бифидобактерий) с представителями условно патогенных видов (эшерихии, энтерококки и др.).

В создании новых мультипробиотиков ключевую роль играет феномен взаимной биостимуляции пробиотических бактерий. Существуют «взаимовыгодные отношения» между молочнокислыми и пропионовокислыми бактериями за счет наличия у этих микроорганизмов формирования симбиотических связей.

Ключевая роль пробиотика заключается в проявлении активности в полостной области биотопа и создании условий, способствующих очищению биотопа от избытка условно патогенных микроорганизмов и восстановлению структурно-функциональных свойств биопленочной микробиоты. Достичь этого можно только в многокомпонентном пробиотике на основе апатогенной физиологической микрофлоры, основанной на стабильном симбиозе. Таким образом, будущее применения пробиотиков для профилактики и лечения микроэкологических нарушений кишечной микрофлоры как у взрослых, так и у детей, – за мультипробиотическими препаратами.