Выбор пробиотика при функциональных желудочно-кишечных нарушениях у детей. В фокусе Lactobacillus reuteri DSM 17938

О благотворном влиянии на состояние здоровья молочнокислых бактерий (МКБ) постулировал еще более века тому назад Илья Мечников. Он предположил, что «кишечную аутоинтоксикацию» можно уменьшить путем модификации кишечной микробиоты и замещения протеолитических микроорганизмов, продуцирующих при переваривании белков токсичные вещества (фенолы, индолы и аммиак), полезными. Для лечения нарушений работы пищеварительного тракта с целью изменения или замещения кишечной микробиоты использовались живые непатогенные бактерии.

В 1917 г. немецкий ученый Альфред Ниссле выделил непатогенный штамм Escherichia coli у солдата, участвовавшего в Первой Мировой войне, у которого не развился энтероколит во время серьезной вспышки шигеллеза. Полученный штамм E. coli Nissle 1917 – один из немногих примеров пробиотика, не относящегося к МКБ. Анри Тиссье (институт Пастера) впервые изолировал Bifidobacterium от новорожденного, пребывающего на грудном вскармливании, для применения у детей, страдающих диареей. Он выдвинул гипотезу о возможности замещения этой бактерией протеолитических бактерий, вызывающих диарею. В Японии д-р Минору Широта изолировал штамм Shirota Lactobacillus casei для борьбы со вспышками диареи. Пробиотический продукт с этим штаммом выпускается с 1935 г.

На сегодняшний день поиск в PubMed клинических исследований с участием человека предоставляет более 1500 опубликованных результатов работ по пробиотикам. Хотя эти исследования гетерогенны в отношении штамма (штаммов) и включенных популяций, собранные доказательства подтверждают наличие измеримых положительных эффектов при множестве различных конечных результатов.

Пробиотики – это живые микроорганизмы, оказывающие при введении в адекватных дозах благотворное влияние. В качестве пробиотиков чаще всего используют представителей родов Lactobacillus и Bifidobacterium, также применяют дрожжи Saccharomyces boulardii, некоторые виды E. coli и Bacillus. Недавно в Европейском Союзе в качестве нового пищевого продукта была зарегистрирована Clostridium butyricum. МКБ, в том числе Lactobacillus, которые тысячелетиями использовались для поддержания сохранности пищи, могут применяться как средство для ферментации и способны оказывать благотворный эффект на состояние здоровья.

Строго говоря, термин «пробиотик» должен применяться в отношении живых микроорганизмов, которые продемонстрировали положительное влияние на состояние здоровья человека в контролируемых клинических исследованиях.

Многие пробиотики относятся к МКБ, но некоторые (определенные штаммы E. coli, спорообразующие и дрожжи) ими не являются. МКБ включают непатогенные, нетоксигенные, грамположительные бактерии, сбраживающие углеводы с образованием молочной кислоты, что делает их пригодными для ферментации пищи. В эту группу входят Lactobacillus, Lactococcus и Streptococcus thermophilus.

Пробиотический штамм идентифицируют по роду, виду, подвиду (если есть) и буквенно-цифровому обозначению специфического штамма, например, Lactobacillus reuteri DSM 17938. Маркетинговые и торговые названия научным сообществом не контролируются. В соответствии с практическими рекомендациями ВОЗ/FAO производители пробиотика должны регистрировать штаммы в международном депозитарии (например DSM – идентификация немецкого банка микроорганизмов Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH; ATCC – идентификация американской коллекции типовых культур American Type Culture Collection). Депозитарии присваивают штаммам также дополнительные обозначения.

Использование обозначений штаммов пробиотиков очень важно, так как самым надежным доказательством их эффективности служит связь положительных влияний (например, в отношении пищеварительного тракта) с конкретными штаммами или комбинацией штаммов пробиотиков в эффективной дозировке.

Рекомендации по применению пробиотиков, особенно в клинических условиях, должны связывать специфические штаммы с заявленными эффектами, основанными на исследованиях на человеке. Некоторые штаммы обладают уникальными качествами, которые могут обусловливать определенные неврологические, иммунологические и антимикробные эффекты. Тем не менее, новой концепцией в сфере пробиотиков является понимание того, что некоторые механизмы пробиотической активности, вероятно, являются общими для различных штаммов, видов и даже типов.

Многие пробиотики могут действовать сходным образом, повышая резистентность к колонизации, регулируя желудочно-кишечный транзит или нормализуя состав микробиоты. Например, многие штаммы пробиотиков способны повышать продукцию короткоцепочечных жирных кислот или снижать pH просвета толстой кишки. Следовательно, некоторые пробиотические эффекты могут быть оказаны многими штаммами конкретных хорошо изученных видов Lactobacillus и Bifidobacterium.

Если целью приема пробиотиков является поддержание здорового пищеварения, то, возможно, будет достаточным употребление многих разнообразных пробиотических смесей с адекватным содержанием хорошо изученных видов. Сейчас общепринятым является включение в системные обзоры и метаанализы нескольких штаммов. Такой подход возможен, если общие механизмы действия различных включенных штаммов позволяют считать их ответственными за полученный эффект.

Функции пробиотиков пересекаются с бактериями, колонизирующими человеческий организм. Перекрестные взаимодействия между пробиотиками и клетками хозяина или между пробиотиками и присутствующими микробами представляют собой главные средства влияния на здоровье хозяина.

Микробные различия между отдельными индивидуумами довольно значительны: каждый человек имеет свою определенную картину бактериального состава, частично обусловленную его генотипом, первичной колонизацией при рождении путем вертикальной передачи и пищевыми привычками.

В экосистеме кишечника человека доминируют две таксономические группы бактерий – Bacteroidetes и Firmicutes – и представляют собой 90% всех микробов. Оставшиеся 10% – это Actinobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia и Fusobacteria. Между кишечными бактериями и их хозяином в норме устанавливаются симбиотические отношения.

О важном влиянии кишечных бактерий на иммунную функцию можно судить по наличию большого количества организованных лимфоидных структур в слизистой оболочке тонкого кишечника (Пейеровы бляшки) и толстого кишечника (изолированные лимфоидные фолликулы). Эпителий над этими структурами специализирован для захвата и сэмплирования антигенов и содержит лимфоидные зародышевые центры для индукции адаптивных иммунных ответов. В толстом кишечнике микроорганизмы пролиферируют, ферментируя доступные вещества из пищи или эндогенной секреции, внося таким образом свой вклад в питание хозяина.

Многие исследования показали, что у здоровых индивидуумов и людей с наличием заболевания или патологического состояния популяции колонизирующих микробов различаются. Тем не менее, исследователи все еще не способны четко очертить состав здоровой микробиоты человека. Некоторые симбиотические бактерии (такие как Roseburia, Akkermansia, Bifidobacterium и Faecalibacterium prausnitzii) представляются более тесно ассоциированными со здоровьем, но предстоит определить, может ли добавление этих бактерий улучшить состояние здоровья и способствовать разрешению заболевания.

Механизм действия пробиотиков

Пробиотики действуют на экосистему пищеварительного тракта, влияя на иммунные механизмы в слизистой оболочке, взаимодействуя с симбиотическими или потенциально патогенными микробами, образуя конечные продукты метаболического обмена, такие как короткоцепочечные жирные кислоты, и передавая информацию клеткам хозяина посредством химических сигналов (рис. 1). Эти механизмы могут приводить к антагонизму с потенциальными патогенами, улучшению кишечной среды, укреплению кишечного барьера, уменьшению воспаления и усилению иммунного ответа на антигенные стимулы. Предположительно этим обусловлены наиболее положительные эффекты пробиотиков, в том числе снижение частоты и тяжести диареи, являющейся одной из наиболее частых оснований для их применения.

Рисунок 1. Механизмы взаимодействия микробиоты и пробиотиков с хозяином. Нормальная микробиота и пробиотики взаимодействуют с хозяином в метаболических процессах и иммунной функции и предотвращают колонизацию оппортунистическими и патогенными микроорганизмами. Воспроизведено с разрешения Blackwell Publishing Ltd.

 

Рисунок 1. Механизмы взаимодействия микробиоты и пробиотиков с хозяином. Нормальная микробиота и пробиотики взаимодействуют с хозяином в метаболических процессах и иммунной функции и предотвращают колонизацию оппортунистическими и патогенными микроорганизмами. Воспроизведено с разрешения Blackwell Publishing Ltd.

Таким образом, основными эффектами от применения пробиотиков являются:

Иммунологические эффекты:

• активируют локальные макрофаги, повышая эффективность презентации антигена В-лимфоцитам и стимулируя продукцию секреторного IgA как местно, так и системно;
• модулируют цитокиновый профиль;
• индуцируют формирование толерантности к пищевым антигенам.

Неиммунологические эффекты:

• способствуют пищеварению и конкурируют с патогенами в отношении питательных веществ;
• изменяют местное pH, создавая неблагоприятную для патогенов среду;
• вырабатывают бактериоцины, ингибирующие патогены;
• поглощают супероксидные радикалы;
• стимулируют эпителиальную продукцию муцина;
• усиливают кишечную барьерную функцию;
• конкурируют с патогенами в отношении адгезии;
• модифицируют токсины, образующиеся патогенами.

Продукты, содержащие пробиотики, успешно существуют во многих регионах мира. На рынке доступен широкий спектр различных продуктов – от традиционной пищи до рецептурных препаратов. Требования, предъявляемые к этим типам продуктов, различаются в зависимости от регулирующего надзора конкретного региона. Чаще всего пробиотики продаются в виде пищевых продуктов или пищевых добавок.

С научной точки зрения, надлежащее описание пробиотического продукта на этикетке должно содержать:

• типовую и видовую идентификацию, с номенклатурой, соответствующей научным названиям, признанным в настоящее время;
• обозначение штамма;
• жизнеспособность каждого штамма к концу срока годности продукта;
• рекомендованные условия хранения;
• безопасность при условии рекомендованного использования;
• рекомендуемую дозу, которая должна основываться на обеспечении заявленного физиологического эффекта;
• точное описание физиологического эффекта, насколько это позволено законодательно;
• контактную информацию для последующего динамического наблюдения.

Согласно отчету Grand View Research 2015, мировой рынок пробиотиков в 2013 г. оценивался в 32,06 млрд американских долларов. Поиск среди множества пищевых продуктов, добавок и фармацевтических средств на рынке представляется трудной задачей. Некоторые рекомендации представлены в документах, отображенных в таблице 1.

Качество пробиотических продуктов зависит от заинтересованности производителя. Поскольку большинство продуктов производится не по фармацевтическим стандартам, регулирующие органы могут не осуществлять надзор за соответствием стандартам качества. Особенно это касается качества пробиотиков в отношении поддержания жизнеспособности (которая выражается в колониеобразующих единицах, КОЕ) до истечения срока годности продукта и использования современной номенклатуры для идентификации типа, вида и штамма всех организмов, содержащихся в продукте.

Качество и доза пробиотика

Доза пробиотика сильно варьирует в зависимости от штамма и продукта. Хотя многие безрецептурные средства содержат 1–10 млрд КОЕ/доза, некоторые продукты доказали свою эффективность при более низкой дозировке, в то время как другие требуют значительно более высокой. Определить общую дозировку для пробиотиков невозможно; она должна основываться на результатах исследования с участием человека, подтвердивших положительное влияние на состояние здоровья.

Поскольку пробиотики – живые организмы, они подвержены гибели в течение периода хранения продукта. Ответственные производители заботятся о том, чтобы жизнеспособность сохранялась до конца срока годности, указанного на этикетке. Спорообразующие пробиотические штаммы, хотя и изучены хуже, имеют преимущество в связи с большей устойчивостью к условиям окружающей среды в течение своего срока годности. Было показано, что в некоторых случаях пробиотические продукты, имеющиеся на рынке, не соответствуют заявленным на этикетке указаниям относительно количества и типов жизнеспособных микробов, содержащихся в продукте. Возможно, потребуется установить определенный диапазон допустимых КОЕ, чтобы минимизировать риски токсического воздействия, а также потери эффективности в период между производством и окончанием срока годности продукта.

Доказанная эффективность и безопасность штамма L. reuteri DSM 17938

Большинство пробиотиков, используемых сегодня, происходят либо из ферментированных пищевых продуктов, либо из микробов, колонизирующих здорового человека, и применяются в течение десятилетий. Лактобактерии, по мнению экспертов, имеют низкий патогенный потенциал, поскольку превалируют в ферментированной пище, являются естественными колонизаторами человеческого тела и с ними связана незначительная частота инфекций. Таким же уровнем безопасности обладают штаммы Bifidobacterium.

Большинство продуктов разработаны для здоровой популяции, поэтому их оптимальное применение у лиц со скомпрометированной функцией иммунной системы или наличием серьезных заболеваний должно быть ограничено штаммами и показаниями с доказанной эффективностью. Микробиологические стандарты качества должны учитывать потребности пациентов групп риска (Sanders et al). Тестирование или применение недавно выделенных пробиотиков допустимо только после одобрения независимым этическим комитетом. Традиционные МКБ, издавна связанные с ферментацией пищи, в общепринятых дозировках для перорального применения в целом считаются безопасными для здоровой популяции, как в составе пищевого продукта, так и в виде добавки.

Детские кишечные колики, желудочно-пищеводный рефлюкс и запоры являются наиболее распространенными функциональными желудочно-кишечными расстройствами (ФЖКР) в течение первых 6 мес жизни новорожденного (частота развития детских колик, по разным данным, составляет 20–40%), что, в свою очередь, часто приводит к госпитализации, применению лекарственных препаратов, а также эмоциональной нестабильности в семье и потере работающими родителями рабочих дней с соответствующими социальными последствиями.

Несмотря на то что ФЖКР не сопровождаются структурными или биохимическими нарушениями и являются самокупирующимися процессами, у детей наблюдается незначительное воспаление слизистой оболочки, а также изменение иммунной системы и моторики пищеварительного тракта вследствие кишечной колики, регургитации и запоров. Эти травматические повреждения в кишечнике могут являться причиной развития синдрома раздраженного кишечника и психологических проблем в дальнейшем.

Последние научные исследования указывают на решающую роль кишечной микробиоты в патогенезе желудочно-кишечных расстройств, как и при ФЖКР, и большинство проведенных исследований указывают на целесообразность назначения пробиотической терапии в случае таких специфических состояний, как кишечные колики, регургитация и запоры. Эффект пробиотика может сыграть решающую роль в модуляции воспалений кишечника.

Таким пробиотиком, в частности, является Lactobacillus reuteri DSM 17938. Его эффективность подтверждена данными метаанализов и более 205 рандомизированных контролируемых исследований.

Установлено, что L. reuteri уменьшают проявления дисбиоза, воспаления, абдоминальную боль, улучшают моторику кишечника. Продуцируемые ими реутерин и рейтероциклин угнетают активность широкого спектра микроорганизмов, в том числе грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибов, простейших.

Агрегативные и коагрегативные свойства L.reuteri предотвращают колонизацию пищеварительного тракта патогенами и способствуют их элиминации (Casas I. A. et al., 2000). Исследования in vitro показали, что L. reuteri способствуют снижению ЛПС-индуцированной продукции интерлейкина-8 (ИЛ-8), избирательно угнетает синтез цитокинов T-хелперами 1-го и 2-го типов, а также снижает уровень ЛПС-индуцированных морфологических повреждений кишечника (Liu Y. et al., 2010); синтезируют молочную и уксусную кислоты, которые формируют кислую среду для других полезных микроорганизмов в пищеварительном тракте.

L. reuteri DSM 17938 доказал свою эффективность при коликах у новорожденных и младенцев

L. reuteri DSM 17938 на сегодняшний день является самым изученным пробиотиком, применяемым для профилактики и лечения кишечных колик у новорожденных. Так, в 2010 г. были открыты новые факторы этиопатогенеза кишечных колик и возможности влияния на них. Сообщалось о пользе от применения L. reuteri при коликах. Экспериментальные данные показали, что эффект пробиотиков может быть обусловлен влиянием на моторику кишечника и восприятие боли (Savino F., Tarasco V., 2010). В ходе рандомизированного двойного плацебо-контролируемого исследования (РДПКИ) было продемонстрировано уменьшение продол­жительности плача у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, при использовании L. reuteri DSM 17938 (Szajewska H. et al., 2013).

В 2014 р. в соответствии с модифицированными критериями Весселя было проведено РДПКИ с участием 52 новорожденных с коликами, находящихся на грудном вскармливании. 24 ребенка получали L. reuteri DSM 17938 (10⁸ КУО), 28 – плацебо в течение 21 дня. В ходе исследования у детей, получающих пробиотик, среднее время плача и беспокойства было заметно короче: 1719±750 мин (29±13 ч) по сравнению с 2195±764 мин (37±13 ч) в группе плацебо (р=0,028; ОР – 0,78; 95% ДИ – 0,58–0,98). В конце лечения у новорожденных, получавших L. reuteri DSM 17938, значительно сократились периоды плача и беспокойства по сравнению с группой плацебо (медиана 60 мин/сутки против 102 мин/сутки; р=0,045); в группе L. reuteri DSM 17938 значительно большая часть детей ответила на лечение (уменьшение продолжительности плача ≥50%)– 17 против 6 в группе плацебо (р=0,035; ОР – 3,3; 95% ДИ – 1,55–7,03) (Chau K., Lau E., Greenberg S. et al., 2014).

В исследованиях 2015 г. оценивали успешность лечения (первичный результат), сокращение продолжительности плача у детей (в сутки), удовлетворенность родителей и уменьшение депрессии у матерей (вторичные результаты). В группе пробиотика L. reuteri DSM 17938 лечение было успешным у всех младенцев (100%), в то время как в группе плацебо этот показатель составил лишь 15,7%. Средняя продолжительность плача в сутки сократилась с 200,9±6,3 до 32,1±8,3 мин (р <0,01) в группе пробиотика, до 120,6±20,0 мин – в группе плацебо, что было статистически достоверным (р <0,01) уже через 1 нед после начала терапии. Кроме того, в пробиотической группе были более высокими показатели удовлетворенности родителей и уменьшения депрессии у матерей (по Эдинбургской шкале постнатальной депрессии). Авторы пришли к выводу, что пробиотик L. reuteri DSM 17938 может быть эффективным и безопасным средством для уменьшения колик новорожденных (Mi G. L., Zhao L., Qiao D. D. et al., 2015).

В 2018 г. провели первое двойное слепое РКИ с участием младенцев с кишечными коликами с целью определить уровни экспрессии мРНК Treg и факторов транскрипции TLR2 і TLR4 при использовании пробиотиков. Согласно результатам исследования, у детей с коликами и без таковых уровни мРНК FoxP3 и TLR2/TLR4 были одинаковыми; после лечения наблюдалось повышение экспрессии мРНК FoxP3 (маркер регуляторных Т–клеток) у детей, получавших L.reuteri DSM 17938 и демонстрировавших сокращение суточного времени плача (табл.2) (Savino F., Galliano I., Garro M. et al., 2018).

В метаанализе исследований по применению L. reuteri при коликах у младенцев (Sung V. et al., 2018) было зафиксировано повышение показателей выздоровления на 28% в группе пробиотика по сравнению с 9% в группе плацебо. Более выраженный эффект от применения пробиотика отмечался у детей, находящихся на грудном вскармливании: время плача сокращалось на 25 мин (рис. 2).

Рис. 2. Продолжительность плача на фоне применения пробиотика и плацебо

 

Рис. 2. Продолжительность плача на фоне применения пробиотика и плацебо

Пробиотик L. reuteri DSM 17938 доказал свою эффективность как для профилактики кишечных колик новорожденных, так и для их лечения. Для лечения колик у младенцев пробиотик назначают в дозе 10⁸ КОЕ один раз в день в течение 21 дня; с целью профилактики – в дозе 10⁸ КОЕ один раз в день до достижения 3–месячного возраста.

Применение L. reuteri DSM 17938 при функциональной абдоминальной боли у детей

Функциональной абдоминальной болью (ФАБ) принято считать эпизодическую или непрекращающуюся абдоминальную боль, которая отмечается по крайней мере 1 раз в неделю в течение 2 мес и более, при этом отсутствуют дополнительные симптомы пищеварительного расстройства, признаки воспаления или неопластического процесса, метаболических и анатомических нарушений. Распространенность ФАБ у детей достигает 10–20%.

Эффективность применения L. reuteri при ФАБ исследовалась в 5 РКИ (n=338; табл. 3). В 2014 г. в двойном слепом плацебо–контролируемом исследовании с участием 60 детей в возрасте 6–16 лет с ФАБ в соответствии с Римскими критериями ІІІ было показано, что у детей, получавших L. reuteri DSM 17938 в дозе 2×10⁸ КОЕ/сутки в течение 4 нед с последующим 4–недельным периодом наблюдения, интенсивность боли была меньшей по сравнению с группой плацебо (Romano C., Ferrau V., Cavataio F. et al., 2014).

В 2016 г. Z. Weizman и соавт. провели подобное исследование (n=93) и получили гораздо лучшие результаты в группе, получавшей L. reuteri (n=47), по сравнению с группой плацебо (n=46): уменьшение частоты (1,9±0,8 против 3,6±1,7 эпизода/нед; р < 0,02) и интенсивности (4,3±2,2 против 7,2±3,1 балла/нед по шкале Хикса; р < 0,01) ФАБ после 4 нед терапии. В 2017 г. сообщалось о результатах исследования с участием 55 детей в возрасте 4–18 лет с ФАБ. У детей, получающих пробиотик, отмечалось гораздо больше дней без ФАБ (медиана 89,5 против 51 дня; р=0,029) и меньшая интенсивность боли по сравнению с группой плацебо (Jadresin O., Hojsak I., Misak Z., 2017).

Для лечения ФАБ пробиотик L. reuteri DSM 17938 назначают в дозе минимум 10⁸ КОЕ/сутки.

Применение L. reuteri DSM 17938 при функциональных запорах у детей

У 95% детей запор носит функциональный характер. L. reuteri продемонстрировали эффективность в лечении данной патологии. Так, в исследовании с участием 44 детей раннего возраста с хроническими запорами было показано, что применение L.reuteri DSM 17938 нормализовало частоту дефекаций (Coccorullo P., Strisciuglio C. et al., 2010).

BioGaia AB – шведская инновационная фармацевтическая компания, мировой лидер с более чем 26–летним опытом разработки и производства пробиотиков, является держателем патента на штамм L. reuteri DSM 17938. В настоящее время продукция BioGaia доступна в 100 странах мира, в том числе в Украине. БиоГая – единственный пробиотик на фармацевтическом рынке Украины, содержащий в составе штамм L. reuteri DSM 17938.

БиоГая – пробиотик, который соответствует всем критериям истинного пробиотика: происходит из естественной микрофлоры, адаптирован для выживания в пищеварительном тракте (прикрепляются к эпителию кишечника, синтезируют ингибиторы роста широкого спектра патогенных бактерий (реутерин и рейтероциклин) и самое главное – имеет клинически доказанный эффект в более чем 205 исследованиях.

На украинском фармацевтическом рынке БиоГая представлен в нескольких лекарственных формах, одна из которых – капли (существует также форма БиоГая капли с витамином D3). Такая лекарственная форма позволяет применять препарат как у самых маленьких пациентов – от рождения до года, так и у детей раннего возраста – от одного года до трех лет и старше.

Ассоциация неонатологов Украины рекомендует использовать БиоГая капли для детей с первых дней жизни для профилактики и коррекции приступов кишечной колики, запоров и срыгиваний, а также БиоГая капли с витамином D3 для профилактики и в комплексной терапии колик, запоров, регургитации и для дополнительной профилактики дефицита витамина D3 и рахита.

БиоГая (BioGaia) капли получили одобрение и приоритетную рекомендацию Ассоциации неонатологов Украины как эффективный, безопасный и удобный в использовании пробиотик для детей с рождения.

Подготовила Евгения Канивец