Принципы коррекции дисбиозов кишечника

В. Б. Гриневич, доктор медицинских наук, профессор
С. М. Захаренко, кандидат медицинских наук
Г. А. Осипов, доктор биологических наук
ВМА им. С. М. Кирова, Санкт-Петербург
НЦССХ им. А. Н. Бакулева, Москва

Нормальная микрофлора человека имеет чрезвычайно важное общебиологическое значение. Сформировано представление, согласно которому кишечный микробиоценоз представляет собой высокоорганизованную систему, реагирующую качественными и количественными сдвигами на динамическое состояние организма человека в различных условиях жизнедеятельности, здоровья и болезни. Примечательно, что приоритет в формировании классических представлений о роли микробиоценозов, характере взаимоотношений между ними и макроорганизмом принадлежит отечественным исследователям (Мечников И. И., 1908; Уголев А. М., 1972, 1985).

В последнее время широкое внедрение анаэробных техник и молекулярно-генетических исследований привело к лавинообразному нарастанию информации и существенному расширению наших представлений о бактериях, вирусах, прионах и их главенствующей роли в обеспечении гомеостаза человека. Сегодня убедительно доказано, что микрофлора пищеварительного тракта выполняет ряд жизненно важных функций (Уголев А. М., 1985; Шендеров Б. А., 1998; Осипов Г. А., 2003; Минушкин О. Н., 2007; Ардатская М. Д., 2001).

Следует признать, что традиционные микробиологические техники, в том числе и анаэробные, не только не смогли обеспечить адекватное изучение качественных и количественных характеристик микробиоценозов организма человека, но и не позволили анализировать особенности популяционных взаимодействий микроорганизмов, микробных «сигнальных систем» и т. д., т. е. не решали задачи, стоящие перед новым направлением в науке о человеке — микроэкологии человека. Новые технологии, прежде всего молекулярно-генетические, создали предпосылки к появлению принципиально новых направлений в изучении как самих микробных популяций, так и особенностей межмикробных взаимоотношений и взаимовлияния микро- и макроорганизмов. Результатом явилось появление метагеномики, метапротеомики, метаболома человека (Handelsman J.; Rondon M. R., 1998; Chen K., Pachter L., 2005; Oliver S. G., Winson M. K., 1998).

Одним из «некультуральных» способов оценки микрофлоры является метод масс-спектрометрии микробных маркеров (Осипов Г. А., 1995). Так, например, при синдроме раздраженного кишечника дисбиотические изменения в кишечнике носят преимущественно «дефицитный» характер [Осипов, 2003]. В то же время отмечается увеличение численности анаэробов — Bacteroides fragilis, Porphyromonas, Propinobacterium acnes, а также Campylobacter mucosalis, энтерококков, псевдомонад, Acinetobacter, бацилл и стрептококков. Применение традиционных «аэробных» микробиологических методов исследования позволило бы выявить лишь наличие дефицита нормофлоры. Доступные в ограниченном числе лабораторий анаэробные техники, теоретически, могли бы способствовать повышению достоверности исследования, но не все анаэробные бактерии могут быть культивированы в лабораторных условиях. Полученные с помощь метода масс-спектрометрии данные позволяют планировать проведение рациональной этиотропной терапии, в частности у больных себореей (Осипов Г. А., Федосова Н. Ф., Лядов К. В., 2007) или при участии в инфекционном процессе таких микроорганизмов, как стрептомицеты, нокардии и родококки (McNeil M. M. et al., 1990).

В пищеварительном тракте человека присутствует до 100 триллионов бактерий, это почти в 10 раз больше эукариотических клеток человека. Почти 99% симбиотической микрофлоры пищеварительного тракта — облигатно-анаэробные бактерии, принадлежащие к более 7000 видам. При этом более 50% основных представителей микрофлоры здорового человека не могут быть культивируемы современными техниками, а среди новых видов, выявляемых при секвенировании генов 16S рДНК, до 80% относятся к некультивируемым (Gill S. R. et al., 2006). Большинство из предполагаемых новых видов микроорганизмов являются представителями таксонов Firmicutes (Bacillales, Lactobacillales, Clostridia, Mollicutes) и Bacteroides (Eckburg P. B., Bik E. M., Bernstein C. N. et al., 2005; Ed. J.-C. Rambaud et al., 2006). Примечательно, что виды Ruminococcus obeum, Eubacterium halii, Fusobacterium prausnitzii, Bifidobacterium adolescentis обнаружены только у Homo sapiens. В пищеварительном тракте человека также присутствуют более 1200 видов вирусов.

Общий геном «кишечных» микроорганизмов включает около 400 000–600 000 генов, тогда как геном человека содержит порядка 25 000 различных генов. По приблизительным оценкам общее количество микробных генов в 100 раз больше, чем генов человека (Versalovic J., 2005). При этом 40–45% всего генома человека — это всевозможные мобильные и повторяющиеся элементы, обладающие способностью перемещаться по геному, т. е. бывшие вирусы или размножившиеся вирусоподобные объекты.

Известно, что микробиота реализует свои функции в составе микробно-тканевого комплекса, образованного микроколониями бактерий и продуцируемыми ими экзополисахаридами; слизью; эпителиальными клетками слизистой оболочки и их гликокаликсом, а также клетками стромы слизистой оболочки. Структурная связь бактерий пристеночных колоний и кишечного эпителия реализуется посредством специфических рецепторов на клетках слизистой оболочки, к каждому из которых адгезируются определенные виды бактерий. Последние содержат на своей поверхности лектины, ответственные за специфическую адгезию к эпителию. Своеобразие рецепторов генетически детерминировано у каждого индивидуума.

В пределах микробно-тканевого комплекса между микроорганизмами и эпителиальной выстилкой кишечника происходит постоянный обмен генетическим материалом, регуляторными молекулами, фрагментами структурных генов, плазмидами, что обеспечивает не только формирование индивидуального варианта нормальной кишечной микрофлоры, но и взаимодействие организма человека с кишечным микробиоценозом в целом. Результатом этого взаимодействия является обеспечение равновесных метаболических взаимоотношений не только в пределах микробиоценоза, но и в системе «организм человека — нормальная микрофлора».

В микробных сообществах, относящихся к нормальной микрофлоре человека, эволюционно сформировались межклеточные кооперации, представляющие систему трофических и энергетических взаимосвязей внутри кишечного микробиоценоза. Практически ни один биосубстрат, находящийся в распоряжении того или иного микробного эпитопа, не используется только в интересах одной популяции микроорганизмов (Верховцева Н. В., Осипов Г. А., 2004; Steven R. Gill et al., 2006). Таких сложных цепочек существует огромное множество.

Таким образом, человека следует рассматривать как «сверхорганизм», чей обмен веществ обеспечивается четко организованной работой ферментов, кодируемых не столько геномом собственно Homo sapiens, сколько геномами всех симбиотических микроорганизмов (Steven R. Gill et al., 2006).

Клиницисту для понимания сути патогенетической терапии важно четко представлять, что в роли ведущего регуляторного механизма со стороны макроорганизма выступает модуляция характера секреторных и моторно-эвакуаторных взаимоотношений в составе желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Результирующим фактором в этих условиях является плазморея, то есть поступление компонентов плазмы крови непосредственно в пристеночную зону слизистой оболочки. Таким образом, кишечная микрофлора постоянно и оперативно реагирует на изменяющееся состояние внутренней среды макроорганизма модуляцией своей метаболической активности, а также количественными соотношениями в составе микробиоценоза.

Сложный характер межклеточных, межпопуляционных взаимоотношений в микробиоценозах организма человека, не менее сложные регуляторные воздействия со стороны макроорганизма предопределяют многофакторность наших терапевтических воздействий.

Приходится констатировать, что сегодня мы продолжаем использовать преимущественно антагонистическую («наступательную») стратегию влияния на микробиоценозы. Нам остро не хватает понимания механизмов «кооперативных» взаимодействий микроорганизмов в микробно-тканевом комплексе и новых возможностей тонкой (метаболитной и т. п.) регуляции микробных сообществ.

Основными доступными в настоящее время в клинической практике «точками приложения» лечебного воздействия на микробиоту человека является минимизация (нейтрализация) наиболее часто встречающихся факторов, приводящих к изменениям состояния кишечного микробиоценоза, а впоследствии — к возникновению заболеваний человека:

• стрессы, особенно хрониостресс;
• погрешности в питании (нерегулярное и/или несбалансированное по составу нутриентов питание);
• заболевания внутренних органов, прежде всего органов ЖКТ;
• острые инфекционные заболевания ЖКТ;
• снижение иммунного статуса различного генеза;
• ксенобиотики различного происхождения;
• ятрогенные воздействия, в том числе:
  • антибактериальная терапия;
  • гормонотерапия;
  • применение цитостатиков;
  • лучевая терапия;
• оперативные вмешательства;
• нарушение биоритмов;
• повышенный радиационный фон и др.

Как известно, в процессе адаптации человека к неблагоприятным факторам окружающей среды закономерно происходят и изменения в системе «организм человека — нормальная микрофлора».

В частности, при стрессе, в условиях гипоксии слизистой оболочки, происходит переключение метаболизма эпителиоцитов с цикла Кребса на анаэробный гликолиз с активизацией гексозомонофосфатного шунта. При этом экзогенные (бактериальные) летучие жирные кислоты перестают использоваться колоноцитами в качестве основного источника энергии с последующей дистрофизацией эпителия — важнейшей составляющей микробно-тканевого комплекса. Последующее изменение продукции и состава слизи как основной среды обитания нормальной пристеночной микрофлоры разрушает привычный регуляторный стереотип. Такая дезинтеграция микробно-тканевого комплекса приводит к изменению метаболических взаимоотношений как внутри микробиоценотического сообщества, так и в системе «организм человека — нормальная микрофлора» в целом.

Все это приводит к пониманию важнейшего положения, согласно которому изменения кишечной микрофлоры встречаются не только у абсолютного большинства больных с патологией органов ЖКТ, но и при других заболеваниях внутренних органов и кожи (атеросклероз, артериальная гипертензия, злокачественные новообразования, артриты, мочекаменная болезнь, бронхиальная астма, аллергические заболевания, заболевания соединительной ткани, анемии, коагулопатии, подагра, дерматиты, дерматозы и многие другие), что необходимо учитывать при выборе тактики терапии.

Очевидным является также и то, что дисбиотические изменения кишечника становятся самостоятельным фактором агрессии и обуславливают ухудшение клинического течения заболеваний. В этих условиях прогредиентно нарастает выраженность клинических симптомов, удлиняются сроки их существования, ухудшаются показатели результатов лечения и качество жизни пациентов, клиническое течение приобретает часто рецидивирующий характер.

Таким образом, исходя из особенностей формирования и функционирования микробно-тканевого комплекса, патогенеза дисбиотических состояний основными направлениями (принципами) их коррекции являются:

• минимизация хрониостресса;
• адекватное питание;
• восстановление естественных процессов полостного и пристеночного пищеварения:
  • коррекция моторно-эвакуаторных нарушений ЖКТ;
  • коррекция секреторных расстройств (желудочной, панкреатической и тонкокишечной секреции, желчеотделения);
• собственно воздействие на кишечный микробиоценоз:
  • пребиотики;
  • пробиотики;
  • симбиотики;
  • синбиотики;
  • антимикробные средства.

Антимикробные средства, а также лечебные бактериофаги рассматриваются всегда в аспекте «эрадикационной терапии» и находят достаточно широкое применение в повседневной практике. В рамках же данной статьи авторы хотели привлечь внимание к двум наиболее распространенным и важным группам лекарственных препаратов — про- и пребиотикам.

Согласно Б. А. Шендерову и М. А.Манвеловой (1997), пробиотики — это живые микроорганизмы и вещества микробного и иного происхождения, оказывающие при естественном способе введения благоприятные эффекты на физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции организма через оптимизацию его микроэкологического статуса. Сегодня к ним принято относить препараты, содержащие живые культуры микроорганизмов.

По результатам исследований, проведенных в соответствии с принципами доказательной медицины, хорошо документированными направлениями эффективного применения пробиотиков являются: антибиотико-ассоциированная (ААД) диарея, C. difficile-ассоциированная (CD) диарея, острые кишечные инфекции и диарея путешественников, воспалительные заболевания кишечника, синдром раздраженного кишечника (СРК), вагиноз, инфекции мочевыводящей системы, аллергия, атопический дерматит, экзема, непереносимость лактозы, гиперлипидемия и некоторые другие. Пробиотики могут рассматриваться как альтернативные средства антибиотикам для профилактики диареи путешественников, ААД и CD-диарей, нозокомиальных диарей, а также лечения вирусных диарей у детей и СРК (McFarland L., 2007; McFarland L. V., 2006; D’Souza A. L., 2002).

Пробиотики могут содержать как монокультуру, так и комбинацию из нескольких видов микроорганизмов (симбиотики), а комбинацию пробиотика и пребиотика обозначают термином синбиотик. В России наиболее известными бактериопрепаратами являются Линекс (L. cidophilus, B. infantis v. liberorum и E. faecium), Бифиформ (B. longum и E. faecium) и Ламинолакт (E. faecium L-3).

Высокий уровень безопасности бактериопрепаратов на основе энтерококков обеспечивается как детальным изучением свойств конкретных штаммов, так и проведением дальнейшего контроля соответствия штаммов, входящих в препарат эталонным образцам. В Европе в составе пробиотиков используется около полутора десятков разных штаммов энтерококков — E. faecium, E. faecalis, E. durans, E. gallinarum и др. В состав зарегистрированного в РФ пробиотика «Линекс» также включен штамм энтерококка. Анализ 16SRNA из этого штамма, выполненный профессором А. Н. Суворовым (2008) показал, что штамм характеризуется ДНК-последовательностью, практически идентичной штаммам Enterococcus lactis, депонированных в базу данных GenBank, и родственной штамму энтерококков, выделенных из рубца коровы. Штамм энтерококка, включенный в состав Линекса, обладает выраженным антагонизмом к патогенным и условно-патогенным бактериям, в то же время полученные ранее данные о безопасности штамма в опытах на лабораторных животных, результаты двойных слепых плацебо-контролируемых клинических исследований препарата-пробиотика, дополненные молекулярнобиологическими исследованиями, позволяют отнести данный штамм к безопасным (Суворов А. Н., Захаренко С. М., Алехина Г. Г., 2003; Bellomo G., Mangiagle A., Nicastro L. et al., 1980; Wunderlich P. F., Braun L., Apuzzo V. D. et al., 1989).

Свидетельством безопасности всех штаммов, включенных в препарат, является разрешение на его применение с периода новорожденности, а также во время беременности и в период грудного вскармливания. Адекватная дозировка Линекса для разных возрастных групп и при разных клинических ситуациях обеспечивается оптимальным количеством жизнеспособных микроорганизмов в одной капсуле препарата. Технологическая цепочка от получения биомассы бактерий до изготовления самого препарата, заключенного в защитную капсулу, позволяет сохранять не менее 1,2×10² жизнеспособных бактериальных клеток на всем протяжении срока годности Линекса.

Препараты на основе энтерококков оказались высокоэффективными в профилактике антибиотико-ассоциированной диареи (Wunderlich P. F., Braun L., Fumagalli I. et al., 1989), лечении инфекционной диареи у детей и взрослых (Buydens P., Debeuckelaere S., 1996). Природная устойчивость энтерококков и, в меньшей степени, лактобактерий, включенных в состав Линекса, к некоторым антимикробным препаратам позволяет с высокой эффективностью применять его в составе комплексных схем терапии одновременно с антибиотиками. При неинвазивных диарейных инфекциях у детей эффективность патогенетической терапии с включением Линекса достоверно выше по сравнению со стандартными схемами. А проведенные гистологические, гистохимические и морфометрические исследования показали, что использование Линекса в комплексной терапии при острых кишечных инфекциях оказывало более благоприятное воздействие на репаративные процессы в слизистой оболочке толстой кишки по сравнению с лактобактерином и бифидумбактерином (Грачева Н. М. и соавт., 2007).

При назначении в качестве пищевой добавки в эксперименте на собаках E. faecium SF 68 существенно повышал активность клеточного и гуморального звеньев иммунитета (Benyacoub J., Czarnecki-Maulden G. L., 2003, а в эксперименте на мышах выявлена активация образования антител к лямблиям (Benyacoub J., Perez P. F., Rochat F. et al., 2005). В исследованиях, проведенных в Германии, выявлена гипохолестеринемическая активность ферментированного молока, содержащего E. faecium SF 68 (GAIO; MD Foods, Aarhus, Denmark) (Agerbaek M., Gerdes L. U., 1995). Целесообразным оказалось применение Линекса для лечения язвенного колита, болезни Крона и болезни Уиппла (Mach T., 2006; Парфенов А. И., 2007).

Одним из преимуществ пробиотиков является возможность применения жизнеспособных бактерий на любом этапе терапии как инфекционных, так и неинфекционных болезней человека. Пробиотики способны обеспечить как «протезирование» (восполнение) утраченных функций при выраженном дефиците естественной нормофлоры, так и добавление/усиление «по требованию» тех функций и свойств, которые требуются на конкретном этапе лечения или реабилитации после перенесенного заболевания, — антагонистическая активность в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, витаминопродукция, ферментативная активность, иммуномодуляция и др. Пробиотики успешно применяются в сочетании с пребиотиками.

Пребиотики — неперевариваемые в кишечнике ингредиенты различного происхождения, способные оказывать благоприятный эффект на организм хозяина через селективную стимуляцию роста и/или активности представителей нормальной микрофлоры кишечника.

Одним из первых комбинированных средств с максимальным пребиотическим эффектом является Эубикор®.

Эубикор представляет собой комплекс, который содержит натуральные пищевые волокна, в том числе водорастворимые, инактивированные клетки специально селектированного штамма лечебных дрожжей — Saccharomyces cerevisiae (vini) и продукты их метаболизма.

Пищевые волокна (ПВ) представляют сумму полисахаридов и лигнина. Полисахариды пищевых волокон включают: водорастворимые компоненты — пектин, камеди, слизи, гемицеллюлозу, инулин, гуар; водонерастворимые — целлюлозу. Лигнин не является углеводом, и его следует рассматривать как отдельное водонерастворимое волокно. ПВ не перевариваются эндогенными секретами ЖКТ человека и легко достигают толстой кишки, где они метаболизируются анаэробной микрофлорой до короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). КЦЖК (ацетат, пропионат, бутират) являются главными энергетическими источниками для эпителия слизистой оболочки толстой кишки, стимулирующими пролиферацию клеток, образование слизи и трофику слизистой оболочки. Кроме того, пищевые волокна создают обширную дополнительную поверхность, на которой фиксируются облигатные микроорганизмы, что приводит к резкому увеличению их количества на единицу объема кишки и возрастанию метаболической активности кишечного содержимого. С другой стороны, хорошо известен элиминационный эффект пищевых волокон в отношении патогенных микроорганизмов и их токсинов.

Вторым важнейшим компонентом Эубикора являются инактивированные дрожжи S. cerevisiae (vini). Оболочка их клеток имеет полисахаридное строение. В ее состав входят, главным образом, три олигосахарида — маннан, глюкан и гликогеноподобный компонент. Маннан и глюкан обладают способностью связывать патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, их токсины, а также являются неспецифическими стимуляторами иммунитета. Цитоплазма дрожжевых клеток богата биологически активными веществами: аминокислотами, ферментами, убихинонами, микро- и макроэлементами, витаминами А, Д3, Е, С, группы В. Указанные компоненты оказывают положительное влияние как на нормальную микрофлору, так и на организм человека в целом. В частности, дрожжевые бета-глюканы проявляют себя в качестве стимуляторов иммунного ответа (Seljelid R., Bogwald J., 1981) При производстве препарата важно, что используется технология, обеспечивающая инактивацию дрожжей с одновременной высокой степенью сохранности биологически активных веществ.

К настоящему времени, по данным мультицентровых исследований, высокая клиническая эффективность Эубикора подтверждена для пациентов различных возрастных категорий с СРК (Ляляева Т. В., 2003), хроническим панкреатитом (Антонов П. Ф., 2003), язвенной болезнью (Захарченко М. М., 2003), гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (Гончар Н. В., 2004), заболеваниями билиарной системы, хроническим, в т. ч. вирусным, гепатитом (Тимофеева Е. А., 2006), внебольничной пневмонией (Крюков А. Е., 2006), различными формами туберкулеза (Галицкий Л. А., Данцев В. В., 2004, 2008), циррозом печени, сахарным диабетом 2-го типа (Сас Е. И., 2007), дефицитом массы тела, адаптационным синдромом (Добренко В. А., 2004; Нилова Е. А., 2008).

Эубикор эффективно предотвращает развитие дисбактериоза у всех больных, получающих антибактериальную терапию. Преимуществом препарата является возможность его приема в процессе лечения антибиотиками.

Следует подчеркнуть, что ни одно из приведенных выше направлений воздействия на микробиоценозы ЖКТ не имеет абсолютного приоритета перед другими. Выбор терапевтической тактики на основе рекламы в средствах массовой информации или личного мнения того или иного специалиста не может рассматриваться как оптимальный. Опора на данные, полученные методами доказательной медицины,— вот основа эффективной стратегии и тактики современной терапии. Обсуждению именно этих важнейших положений авторы планируют посвятить серию последующих публикаций.