Пробиотики и пребиотики – непростой выбор препаратов для кишечника и не только

Всегда ли полезны «дополнительные бактерии» и как правильно подобрать биопрепараты, чтобы не навредить организму, – рассказывает заведующая кафедрой клинической лабораторной диагностики и фармакологии Ужгородского национального университета, директор научно-исследовательского учебного центра молекулярной микробиологии и иммунологии, профессор, доктор биологических наук Надежда БОЙКО.

Микробиом – наш невидимый суперорган.

Какую роль в организме играет микробиота?

Для начала определимся с терминологией, поскольку до сих пор используется устаревший термин «микрофлора». В настоящее время используются такие термины как «микробиота» – культивируемые микроорганизмы той или иной ниши и «микробиом» – совокупность всех генов микроорганизмов той или иной ниши. То есть можно утверждать, что микробиота (микробиом) – наш невидимый суперорган.

Его функции очень многогранны.

Среди важнейших и максимально доказанных:

1. Регулирующая – нормализация, поддержка иммунитета, особенно локального, предотвращение возникновения хронического воспаления, являющегося триггером целого ряда неинфекционных болезней.

В кишечнике сосредоточено не менее 75% иммунных структур и клеток, активно взаимодействующих с микроорганизмами и способствующих иммунной толерантности. Считается, что отсутствие «полезных бактерий» или «дисбактериоз» способствуют воспалению, изменяя состав попадающих в организм микробных компонентов, повреждая эпителиальный кишечник, вызывая повышенную его проницаемость.

Поддержание баланса в иммунной системе путем устранения патогенных микроорганизмов при сохранении самотолерантности является основной функцией микробиома.

2. Метаболическая, энергетическая. Именно микробиота отвечает за наш метаболизм, энергетический обмен – через всасывание осуществляется усвоение тех или иных веществ, а сам процесс всасывания зависит от композиции микроорганизмов в кишечнике.

Эффективность усвоения также определяется микробиотой, ее составом. В свою очередь она выделяет собственные продукты метаболизма, необходимые человеку, в частности, витамины и аминокислоты.

Впрочем, уникальность кишечного микробиома — в его способности к ферментации неперевариваемых волокон. Они являются питательными веществами для группы микроорганизмов, производящих короткоцепочечные жирные кислоты, в частности:

• ацетат – играет важную роль в регуляции метаболизма во внекишечных тканях, включая метаболизм холестерина и литогенез,
• пропионат – важен для гомеостаза глюкозы, поскольку регулирует глюконеогенез в печени и участвует в сигнализации насыщения,
• бутират — способен индуцировать апоптоз клеток рака толстой кишки и активировать кишечный глюконеогенез, что имеет значение для энергетического баланса и диабета. 

Микробиом отвечает за настроение и поведение

В последнее время говорят о влиянии микробиома на развитие ожирения, онкопатологии, психоэмоциональное состояние. Не является ли это преувеличением?

Нет. Упомянутые функции микробиома доказывают, что именно он определяет наше соматическое здоровье, регулирует обмен веществ, как минимум способствуя набору или потере веса. А также определяет такие связанные состояния, как ожирение, сахарный диабет 2 типа и другие, на первый взгляд, непосредственно не связанные состояния и болезни – атеросклероз, деменцию, бесплодие, колоректальный рак.

Нам сложно осознать, что именно микробиом, его уникальная композиция у конкретного человека, определяет его настроение, стремление или нежелание заниматься физической активностью, даже учиться или меняться. Но факт совместной коммуникации и функционирования оси кишечник-мозг на сегодняшний день доказан!

За последние годы была выявлена прямая связь между микробиомом кишечника и психическим здоровьем и возрастными заболеваниями, в частности, аутизмом, болезнями Паркинсона, Альцгеймера, шизофренией и т.д. Однозначна связь между микробиомом и здоровым старением.

Биотики красоты – уже реальность? 

Сегодня пробиотики применяются и в дерматологии, появилось ли что-нибудь новое в этом направлении?

Относительно традиционных подходов на первом месте остаются пробиотические лактобактерии, в том числе для лечения различных кожных расстройств, в частности топических дерматитов.

Однако все чаще появляются данные об абсолютно нетипичных пробиотических препаратах – биотиках следующего поколения.

В частности, к инновационным препаратам следует отнести экстракт из Vitreoscilla filiformis, на основе белка флагелина, входящего в состав эпидермального стафилококка.

В настоящее время спектр инновационных препаратов расширяется. Но перед тем как устранять любое нарушение микробиома кожи, нужно его правильно диагностировать. С каждым заболеванием (розацеа, атопический или себорейный дерматит, акне) связана отдельная композиция микроорганизмов. К тому же она уникальна для каждого индивидуума, поэтому лечится исключительно путем подбора индивидуальных био- или других препаратов.

В этом же аспекте следует рассматривать разнообразные аллергические реакции.

Возрастные изменения также влияют и модулируют нарушения кожного и кишечного микробиома. Эта нишевая микробиомная связь доказана и применяется в современной омикс-диагностике. Так, определив микробиом (микробиоту) слюны можно характеризировать микробиоту кишечника. Микробиота кожи тоже является индикатором заболевания кишечника.

От чего страдает наша микрофлора

Что больше всего вредит микробиому?

Микробиота слизистых является относительно устойчивой. Это обусловлено тем, что микроорганизмы на слизистых оболочках формируют биопленку, они устойчивы к различным воздействиям, однако изменяются под действием неблагоприятных факторов, как внутренних, так и внешних.

К первым, наиболее очевидным, относят индивидуальные факторы – чем и как часто мы питаемся, качество пищи, наше психологическое состояние, образ жизни, сколько и как мы отдыхаем. Внешние воздействия оказывают токсические вещества, полютанты, антибиотики (неконтролируемое употребление).

Способен ли микробиом к самовосстановлению и благодаря чему этого можно достичь?

Микробиом является относительно устойчивым, однако он меняется в динамике у одного и того же индивидуума. Поэтому даже не нужно преследовать цель полного восстановления микробиома, то есть возвращения его в исходное состояние. Наша задача – не полное восстановление, а поддержка разных статусов микробиома, то есть нашей здоровой индивидуальной нормы. А это:

• не отдельный набор, а определеннаю композиция микроорганизмов,
• не ее видовой или даже штаммовый состав – а функции,
• норма строго индивидуальна и определяется целым рядом особенностей (возраст, пол, способ и место жительства, привычки, психологический статус и т.п.).

То же касается самовосстановления микробиома. Оно возможно при соблюдении соответствующих условий (сбалансированное питание, полноценный сон, адекватная физическая нагрузка, даже правильный уход за кожей и поддержание хорошего настроения).

Значит ли это, что пробиотики уходят на второй план и становятся менее важными?

Нет, скорее наоборот: их роль становится более понятной, адекватно прогнозируемой, если основывается на принципе доказательности.

Кишечник – самое уязвимое звено

Является ли микробиом кишечника основной мишенью негативного воздействия антибиотиков?

Да, ведь его микробиота оказывается первой на пути антибиотиков после орального или даже системного их употребления. Она является самым уязвимым звеном. Сегодня мы наблюдаем возрастающий интерес к способности кишечного микробиома влиять на метаболизм лекарств, тем самым влияя на количество активных лекарств, доступных для организма. И это касается не только антибиотиков. Эффективность одних и тех же ЛС различна для разных людей, поскольку микробиом является индивидуальным.

Одно и то же заболевание у разных пациентов также имеет свои особенности течения и индивидуальный патогенез – за это отвечает именно микробиом.

Антибиотикотерапия однозначно влияет на кишечный микробиом, сила такого воздействия определяется продолжительностью терапии, особенностями препарата, возрастом и индивидуальными особенностями организма пациента, течением основного заболевания, возможными осложнениями.

Кому подходят «типичные» пробиотики

Какие препараты лучше принимать на фоне антибиотикотерапии?

С позиции персонифицированной, превентивной, прогностической и пациенториентированной медицины назначение биотического препарата определяется конкретным профилем пациента и его потребностями. Поэтому если он нуждается в восстановлении микробиоты, нужно понимать, какие микроорганизмы его микробиома пострадали и нуждаются в восстановлении или поддержке, а также какие биопрепараты или продукты могут это обеспечить. Тогда целевое применение избирательно подобранных пробиотиков будет иметь смысл. Все остальные формы и схемы в лучшем случае дадут либо очень кратковременный, либо нулевой результат.

В то же время существуют типичные хорошо известные препараты с доказанной эффективностью, содержащие пробиотические микроорганизмы и пребиотические компоненты. Их целесообразно рекомендовать в двух случаях:

• с профилактической целью для стимулирования общего иммунного ответа организма в период увеличения риска сезонных вспышек респираторных заболеваний,
• для восстановления микробиома после антибиотиков.

Проблемы выбора «полезных бактерий»

Сегодня разнообразие биопрепаратов в аптеках поражает. Как разобраться в их отличиях?

Существует типичная классическая классификация биопрепаратов:

• пробиотики – биопрепараты на основе живых микроорганизмов или продуктов их метаболизма,
• пребиотики – содержат вещества, которые не расщепляются и не усваиваются человеческим организмом, однако при этом питают определенные группы микроорганизмов,
• синбиотики – комбинированные препараты (содержат пре- и пробиотики).

Впрочем, сегодня известны новые формы и классификации биопрепаратов, которые не отличаются по своей сути от предыдущих, однако выделяются по тому или иному свойству (механизму действия):

• иммунобиотики – обладают свойственным всем биопрепаратам свойством стимулировать иммунное действие,
• психобиотики – способны регулировать психологическое состояние пациента.

Постбиотики выделяют в отдельную новую группу. Это побочные продукты процесса брожения, вызванного пробиотиками в кишечнике. По сути, это своеобразные «отходы» пробиотиков, однако они отвечают за многочисленные важные для здоровья функции нашего кишечника. К постбиотикам относятся органические кислоты, бактериоцины, углекислые вещества и ферменты.

Наиболее удачным является введение термина «фармабиотики» — с целью разделения БАДов и медицинских биопрепаратов с клинически доказанной эффективностью для лечения того или иного заболевания.

Интересно направление создания пробиотиков следующего поколения – так называемых постмикробиомных препаратов. Среди них – инновационные препараты на основе Akkermansia municiphila.

Сегодня широко известно направление аутопробиотических препаратов, как и метод восстановления микробиоты путем фекальной трансплантации или пересадки от здорового донора к реципиенту коктейлей полезных микроорганизмов. Вдобавок к этому есть препараты из композиций комменсальных микроорганизмов.

Такой же разнообразный и спектр пребиотиков?

Согласно классической классификации (на основе входящих в их состав соединений) эти препараты можно разделить на:

• олигосахаридные углеводы,
• фруктаны – состоят из инулина и фруктоолигосахарида или олигофруктозы,
• галактоолигосахариды – являются продуктами расщепления лактозы,
• лактулоза – изомер лактозы,
• олигосахариды семейства рафинозы — основанные на расщеплении сахарозы,
• крахмал (так называемый резистентный крахмал),
• олигосахариды, полученные из глюкозы (полидекстроза),
• другие олигосахариды: пектин, производные расщепления галактуроновой кислоты (гомогалактуронан) или рамнозы (рамногалактуронан),
• неуглеводные олигосахариды, например флаванолы, полученные из какао.

В настоящее время уже целесообразно расширить этот список, поскольку его может дополнить целый ряд волокон растительного происхождения. К тому же с определенным преувеличением необработанную продукцию растительного происхождения можно считать источником пребиотических веществ.

Тогда как правильно подобрать биопрепараты или их группу?

Готовые про-, пре-, синбиотические препараты на сегодняшний день ошибочно считаются универсальными. Группировать их сложно, поскольку обычно они состоят из разных штаммов микроорганизмов, иногда подобранных не на основе синергии, источником их выделения могут быть разные ниши. К тому же в одном препарате могут быть скомпонованы штаммы про- и против воспалительного действия.

Готовые препараты лучше назначать только предварительно тестируя их потенциальную эффективность с целью подбора адекватного биопрепарата для того или иного пациента.

Поэтому «группировать» нужно пациентов, а не препараты, предусматривающие принципы персонифицированной медицины. Тогда на основании общих патогенеза и фенотипических маркеров путем экспериментального или in silico моделирования можно делать вывод: к какой терапевтической группе отнести тот или иной препарат.

Имея эти возможности, наш центр предлагает такой сервис. Мы впервые предложили персонифицированное назначение биопрепаратов – фармабиотиков изменяемого состава для регулирования различных нарушений.

Насколько изучены действие биопрепаратов и противопоказания к их употреблению?

Они хорошо изучены, поэтому достаточно данных о том, что их нельзя назначать иммуноскомпроментированным пациентам, пациентам с иммунными заболеваниями кишечника и с повышенной проницаемостью эпителия кишечника.