Пробиотики и кишечный микробиом: как они работают и что говорит современная наука

Пробиотики и кишечный микробиом: как они работают и что говорит современная наука

Что такое кишечный микробиом

Кишечный микробиом — это совокупность микроорганизмов и их генов, которые находятся в желудочно-кишечном тракте человека. В него входят бактерии, вирусы, грибы и другие микроорганизмы. Сегодня микробиом рассматривают не как пассивное «соседство» с человеком, а как активную биологическую систему, участвующую в поддержании здоровья.

Микробиота помогает расщеплять сложные углеводы, участвует в образовании короткоцепочечных жирных кислот, влияет на созревание и регуляцию иммунной системы, поддерживает целостность кишечного барьера и защищает слизистую от избыточного роста потенциально вредных микроорганизмов.

Когда состав и функции микробиоты нарушаются, используют термин «дисбиоз». Это не отдельный диагноз, а состояние, при котором изменяются баланс микробных сообществ и их метаболическая активность.

Дисбиоз связывают с хроническим слабовыраженным воспалением, метаболическими нарушениями, ожирением, сахарным диабетом, воспалительными заболеваниями кишечника, синдромом раздражённого кишечника и кишечными инфекциями.

При этом важно понимать: дисбиоз не всегда является самостоятельной причиной заболевания, однако он может влиять на восприимчивость к болезни и особенности её течения.

Почему важны не только бактерии, но и их функции

Ранние исследования микробиома были сосредоточены на том, какие именно бактерии живут в кишечнике. Позже стало понятно, что у разных людей видовой состав микробиоты может отличаться, но основные функции микробного сообщества при этом нередко сохраняются.

Иными словами, для организма важны не только названия бактерий, но и то, какие функции они способны выполнять.

Метагеномные исследования показали, что микробиом содержит огромный набор генов, значительно превышающий число генов человека. Эти микробные гены кодируют ферменты и метаболические пути, которые:

• помогают перерабатывать пищевые волокна;
• участвуют в обмене углеводов, жиров и аминокислот;
• помогают обезвреживать некоторые чужеродные вещества;
• поддерживают энергетический обмен;
• участвуют в образовании биологически активных метаболитов.

Именно поэтому современные подходы всё чаще оценивают не только состав микробиоты, но и её функциональную активность: какие метаболиты образуются, какие биохимические пути активны, насколько устойчиво микробное сообщество и как оно реагирует на стресс, инфекцию, антибиотики или изменение питания.

Что такое пробиотики

Пробиотики — это живые микроорганизмы, которые при применении в достаточном количестве могут приносить пользу здоровью человека.

Чаще всего в пробиотических препаратах используются лактобактерии, бифидобактерии, Streptococcus thermophilus и дрожжевой пробиотик Saccharomyces boulardii.

Например, один штамм Lactobacillus rhamnosus может обладать доказанным эффектом в определённой клинической ситуации, а другой штамм того же вида — нет. Поэтому некорректно утверждать, что «все лактобактерии одинаково полезны».

Кроме штамма имеют значение:

• доза;
• длительность приёма;
• форма препарата;
• возраст пациента;
• особенности питания;
• исходное состояние микробиоты;
• конкретная цель применения.

Пробиотики не следует воспринимать как универсальную добавку «для иммунитета» или «для микрофлоры». Их правильнее рассматривать как инструмент, который может быть полезен при конкретных клинических и профилактических задачах.

Как пробиотики могут работать

1. Конкуренция с условно-патогенными микроорганизмами

Пробиотические бактерии могут конкурировать с другими микроорганизмами за питательные вещества и места прикрепления на слизистой кишечника. Если полезные бактерии занимают определённые экологические ниши, потенциально вредным микроорганизмам становится сложнее закрепляться и активно размножаться.

2. Выработка антимикробных веществ

Лактобактерии и бифидобактерии могут образовывать органические кислоты, в том числе молочную и уксусную, снижать pH кишечной среды и создавать условия, менее благоприятные для ряда патогенных микроорганизмов.

Некоторые штаммы также способны продуцировать бактериоцины — антимикробные вещества белковой природы.

3. Поддержка кишечного барьера

Слизистая оболочка кишечника должна быть достаточно проницаемой для питательных веществ, но при этом защищать организм от проникновения микробов, токсинов и факторов, способных поддерживать избыточное воспаление.

Некоторые пробиотические штаммы могут поддерживать плотные контакты между клетками эпителия и снижать вероятность чрезмерной транслокации бактерий и их компонентов через слизистую оболочку.

4. Иммуномодуляция

Пробиотики не просто «усиливают иммунитет», как нередко утверждается в рекламе. Более точная формулировка заключается в том, что они могут регулировать местный иммунный ответ в кишечнике.

Пробиотические микроорганизмы и их метаболиты способны влиять на продукцию цитокинов, активность эпителиальных и иммунных клеток, а также поддерживать баланс между защитой от инфекций и избыточным воспалением.

Что показывают клинические исследования

Клинические эффекты пробиотиков наиболее подробно изучены в гастроэнтерологии. Часть исследований показывает пользу отдельных штаммов при:

• антибиотик-ассоциированной диарее;
• некоторых вариантах синдрома раздражённого кишечника;
• остром гастроэнтерите у детей;
• отдельных специфических клинических состояниях.

Однако доказательства неодинаковы для разных препаратов, штаммов и диагнозов.

При синдроме раздражённого кишечника в некоторых исследованиях пробиотики уменьшали боль, вздутие, метеоризм и нестабильность стула.

Например, применение Lactobacillus plantarum DSM 9843 у пациентов с СРК сопровождалось уменьшением боли и газообразования. В другом исследовании смесь лактобактерий, бифидобактерий и Streptococcus thermophilus у пациентов с диарейным вариантом СРК сопровождалась уменьшением симптомов и большей стабильностью микробиоты по сравнению с плацебо.

У детей также изучались отдельные пробиотические штаммы. Например, у младенцев, получавших Lactobacillus rhamnosus GG, в кале обнаруживали больше этого штамма, а структура микробиоты становилась более равномерной.

В экспериментальных моделях Lactobacillus reuteri временно повышал разнообразие и равномерность микробиоты кишечника.

Эти данные поддерживают представление о том, что пробиотики могут временно изменять микробное сообщество и его функции. Однако они не доказывают, что любой пробиотик способен «восстановить микрофлору» у любого человека.

Для клинической пользы имеют значение конкретный штамм, доза, длительность курса и правильный выбор пациента.

Почему разнообразие микробиоты имеет значение

Высокое разнообразие микробиоты обычно рассматривают как признак более устойчивой кишечной экосистемы. Чем богаче микробное сообщество, тем выше вероятность, что оно сможет сохранять свои функции после стресса, инфекции, антибиотикотерапии или резкого изменения питания.

Потеря отдельных видов микроорганизмов может длительное время не проявляться клинически. Однако после внешнего воздействия такая микробиота может восстанавливаться хуже. Сниженное микробное разнообразие связывали с болезнью Крона, экземой в раннем возрасте и другими состояниями.

При этом пробиотики не всегда значительно увеличивают разнообразие микробиоты. Часто они действуют транзиторно, то есть проявляют активность во время приёма и некоторое время после его окончания.

Нормофлорины как пример пробиотико-метабиотических комплексов

В практике применяются жидкие пробиотические комплексы, в которых сочетаются живые бактерии, продукты их жизнедеятельности и пребиотический компонент. К таким средствам относятся Нормофлорины.

Их можно рассматривать не как «чудо-средство для микрофлоры», а как пример формата, логично связанного с описанными выше механизмами действия пробиотиков.

В классическую линейку входят Нормофлорин-Л, Нормофлорин-Б и Нормофлорин-Д. Они отличаются составом бактериальных культур:

• Нормофлорин-Л содержит лактобактерии;
• Нормофлорин-Б содержит бифидобактерии;
• Нормофлорин-Д сочетает лакто- и бифидобактерии.

В составе также присутствуют метаболиты бактерий: органические кислоты, аминокислоты, витамины, микро- и макроэлементы, а также антимикробные вещества природного происхождения.

Сильная сторона такого подхода заключается в объединении нескольких уровней воздействия. Живые бактерии могут временно участвовать в конкуренции с условно-патогенными микроорганизмами и поддерживать более благоприятную кишечную среду.

Органические кислоты и другие метаболиты могут создавать условия, менее благоприятные для избыточного роста нежелательных микроорганизмов.

Такой состав соответствует современным представлениям о микробиоте: важны не только сами бактерии, но и их функциональная и метаболическая активность.

Именно поэтому научный интерес вызывают не только классические пробиотики, но и метабиотические компоненты — продукты жизнедеятельности бактерий, способные участвовать в регуляции кишечной среды.

Потенциально Нормофлорины могут поддерживать те же направления действия, которые обсуждались выше:

• конкуренцию с нежелательными микроорганизмами;
• образование органических кислот;
• поддержку кишечного барьера;
• регуляцию местного иммунного ответа;
• создание условий для роста собственной полезной микробиоты.

При этом корректнее говорить именно о поддерживающем и вспомогательном эффекте, а не о гарантированном лечении заболеваний.

Важно сохранять научную осторожность. Пробиотические комплексы не заменяют диагностику и лечение при воспалительных заболеваниях кишечника, длительной диарее, появлении крови в стуле, выраженной боли, потере веса, лихорадке или признаках обезвоживания.

Их эффект зависит от конкретной ситуации, возраста, питания, сопутствующих заболеваний, приёма антибиотиков и исходного состояния микробиоты.

Таким образом, Нормофлорины можно описать как пример жидких пробиотико-метабиотических комплексов с понятной логикой состава: бактерии плюс их метаболиты плюс пребиотический компонент.

Это не универсальное средство «от дисбактериоза», но рациональный вариант поддержки кишечной микробиоты в ситуациях, в которых применение пробиотиков действительно уместно.

Состав линейки Нормофлоринов в простой форме

Итог

Пробиотики могут влиять на кишечник не только через изменение состава микробиоты, но и через изменение её функций. Они могут конкурировать с условно-патогенными микроорганизмами, вырабатывать органические кислоты и антимикробные вещества, поддерживать кишечный барьер и регулировать местный иммунный ответ.

Современная наука не рассматривает пробиотики как универсальное средство для всех. Их польза зависит от штамма, дозы, формы препарата, длительности приёма и клинической задачи.

Наиболее корректный подход — выбирать пробиотик не «вообще для микрофлоры», а с учётом конкретной ситуации и предполагаемой цели применения.

Нормофлорины в этой логике можно рассматривать как пример комплексов, в которых сочетаются живые бактерии, метаболиты и пребиотический компонент. Их потенциальное преимущество заключается в многокомпонентном воздействии на кишечную среду.

Однако такой подход должен восприниматься как поддерживающий, а не как замена медицинской диагностике и лечению заболеваний.

Список литературы

1. Lederberg J., McCray A. T. “Ome Sweet ’Omics — A Genealogical Treasury of Words.
2. Turnbaugh P. J. et al. A core gut microbiome in obese and lean twins.
3. Gill S. R. et al. Metagenomic analysis of the human distal gut microbiome.
4. Kurokawa K. et al. Comparative metagenomics revealed commonly enriched gene sets in human gut microbiomes.
5. Qin J. et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing.
6. The Human Microbiome Project Consortium. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome.
7. Abubucker S. et al. Metabolic reconstruction for metagenomic data and its application to the human microbiome.
8. Gosalbes M. J. et al. Metatranscriptomic approach to analyze the functional human gut microbiota.
9. Pflughoeft K. J., Versalovic J. Human microbiome in health and disease.
10. Preidis G. A., Versalovic J. Targeting the human microbiome with antibiotics, probiotics, and prebiotics: gastroenterology enters the metagenomics era.

Примечание по составу Нормофлоринов

Состав линейки Нормофлоринов в статье изложен в обобщённом виде по открытым инструкциям и аптечным описаниям:

• Нормофлорин-Л — лактобактерии;
• Нормофлорин-Б — бифидобактерии;
• Нормофлорин-Д — сочетание лакто- и бифидобактерий.

В описаниях также указываются метаболиты бактерий и пребиотический компонент — лактит.

При практическом применении следует ориентироваться на актуальную инструкцию конкретного продукта, возраст пациента, клиническую ситуацию и рекомендации врача.