Пробіотики та пребіотики – непростий вибір препаратів для кишечника і не тільки

Чи завжди корисні «додаткові бактерії» і як правильно підібрати біопрепарати, щоб не нашкодити організму, — розповідає завідувачка кафедри клінічної лабораторної діагностики і фармакології Ужгородського національного університету, директор науково-дослідного навчального центру молекулярної мікробіології та імунології, професор, доктор біологічних наук Надія БОЙКО.

Мікробіом – наш невидимий суперорган

Яку роль в організмі виконує мікробіота?

Для початку визначимося з термінологією, оскільки ще й досі використовується застарілий термін «мікрофлора». На разі послуговуються такими термінами як «мікробіота» – культивовані мікроорганізми тієї чи іншої ніші та «мікробіом» – сукупність усіх генів мікроорганізмів тієї чи іншої ніші. Тобто можна стверджувати що мікробіота (мікробіом) – наш невидимий суперогран.

Його функції дуже багатогранні.

Серед найважливіших і максимально доведених:

1. Регулювальна – нормалізація, підтримка імунітету, особливо локального, запобігання виникненню хронічного запалення, що є тригером цілого ряду неінфекційних хвороб.

У кишечнику зосереджено щонайменше 75% імунних структур і клітин, які активно взаємодіють з мікроорганізмами, сприяючи імунній толерантності. Вважається, що відсутність «корисних бактерій» або «дисбактеріоз» сприяють запаленню, змінюючи склад мікробних компонентів, які потрапляють в організм, пошкоджуючи епітеліальний кишечник, спричиняючи підвищену його проникність.

Підтримання балансу в імунній системі шляхом усунення патогенних мікроорганізмів при збереженні самотолерантності є основною функцією мікробіому.

2. Метаболічна, енергетична. Саме мікробіота відповідає за наш метаболізм, енергетичний обмін – через всмоктування здійснюється засвоєння тих чи інших речовин, а сам процес всмоктування залежить від композиції мікроорганізмів у кишечнику.

Ефективність засвоєння також визначається мікробіотою, її складом. Своєю чергою вона виділяє власні продукти метаболізму, необхідні людині, зокрема вітаміни і амінокислоти.

Втім, унікальність кишкового мікробіому — у його здатності до ферментації неперетравлюваних волокон. Вони є поживними речовинами для групи мікроорганізмів, які виробляють коротколанцюгові жирні кислоти, зокрема:

• ацетат — відіграє важливу роль у регуляції метаболізму в позакишкових тканинах, включаючи метаболізм холестерину та літогенез,
• пропіонат — важливий для гомеостазу глюкози, оскільки регулює глюконеогенез у печінці та бере участь у сигналізації насичення,
• бутират — здатний індукувати апоптоз клітин раку товстої кишки та активувати кишковий глюконеогенез, що має значення для енергетичного балансу та діабету.

Мікробіом відповідає за настрій і поведінку

Останнім часом говорять про вплив мікробіому на розвиток ожиріння, онкопатологію, психоемоційний стан. Чи це не є перебільшенням?

Ні. Згадані функції мікробіому доводять, що саме він визначає наше соматичне здоров’я, регулює обмін речовин, призводячи щонайменше до набору чи втрати ваги. А також визначає такі пов’язані стани як ожиріння, цукровий діабет 2 типу й інші, на перший погляд, безпосередньо не пов’язані стани та хвороби – атеросклероз, деменцію, безпліддя, колоректальний рак.

Нам складно усвідомити, що саме мікробіом, його унікальна композиція у конкретної людини, визначає її настрій, прагнення чи небажання займатися фізичною активністю, ба, навіть вчитися чи змінюватися. Але факт співкомунікації та співфункціонування осі кишечник-мозок на сьогодні доведений!

За останні роки було виявлено й прямий зв’язок між мікробіомом кишечника та психічним здоров’ям і віковими захворюваннями, зокрема, аутизмом, хворобами Паркінсона, Альцгеймера, шизофренією тощо. Однозначним є звʼязок між мікробіомом і здоровим старінням.

Біотики краси – уже реальність?

Сьогодні пробіотики застосовуються і в дерматології, чи з’явилося щось нове в цьому напрямку?

Щодо традиційних підходів, на першому місці залишаються пробіотичні лактобактерії, в тому числі для лікування різних шкірних розладів, зокрема топічних дерматитів.

Однак дедалі частіше з’являються дані про абсолютно нетипові пробіотичні препарати – біотики наступного покоління.

Зокрема, до інноваційних препаратів слід віднести екстракт з Vitreoscilla filiformis, на основі білка флагеліну, який входить до складу епідермального стафілокока.

Нині спектр інноваційних препаратів розширюється. Але перед тим як усувати будь-яке порушення мікробіому шкіри, потрібно його вірно діагностувати. З кожним захворюванням (розацеа, атопічний чи себорейний дерматит, акне), пов’язана окрема композиція мікроорганізмів. До того ж вона унікальна для кожного індивідууму, а відтак лікується виключно шляхом підбору індивідуальних біо- чи інших препаратів.

В цьому ж аспекті потрібно розглядати різноманітні алергічні реакції.

Вікові зміни також впливають і модулюють порушення шкірного і кишкового мікробіомів. Цей нішевий мікробіомний звʼязок є доведеним і застосовується в сучасній омікс-діагностиці. Так, за визначеним мікробіомом (мікробіотою) слини можна надати характеристику мікробіоті кишечника. Мікробіота шкіри теж є індикатором захворювання кишечника.

Від чого страждає наша мікрофлора

Що найбільше шкодить мікробіому?

Мікробіота слизових оболонок є відносно стійкою. Це зумовлено тим, що мікроорганізми, які вистеляють слизові оболонки, формують біоплівку, вони стійкі до різних впливів, однак змінюються під дією несприятливих чинників, як внутрішніх, так і зовнішніх.

До перших, найбільш очевидних, відносять фактори індивідуальні – чим і як часто ми харчуємося, якість їжі, наш психологічний стан, спосіб життя, скільки і як відпочиваємо. Зовнішні впливи спричиняють токсичні речовини, полютанти, антибіотики (неконтрольоване вживання).

Чи здатен мікробіом до самовідновлення, і завдяки чому цього можна досягнути?

Мікробіом є відносно сталим, однак він змінюється в динаміці в одного і того ж індивідууму. Тому навіть не потрібно ставити за мету повне відновлення мікробіому, тобто повернення його до вихідного стану. Наше завдання — не повне відновлення, а підтримка різних статусів мікробіому, тобто нашої здорової індивідуальної норми, яка означає:

• не окремий набір, а певну композицію мікроорганізмів,
• не її видовий чи навіть штамовий склад – а функції,
• норма є строго індивідуальною і визначається цілим рядом особливостей (вік, стать, спосіб і місце проживання, звички, психологічний статус тощо).

Те ж саме стосується самовідновлення мікробіому. Воно можливе у разі дотримання відповідних умов (збалансоване харчування, повноцінний сон, адекватне фізичне навантаження, навіть правильний догляд за шкірою й підтримка хорошого настрою).

Чи означає це, що пробіотики відходять на другий план і стають менш важливими?

Ні, швидше навпаки: їх роль стає більш зрозумілою, адекватно-прогнозованою, якщо ґрунтується на принципі доказовості.

Кишечник – найуразливіша ланка

Чи є мікробіом кишечника основною мішенню негативного впливу антибіотиків?

Так, адже його мікробіота опиняється першою на шляху антибіотиків після орального чи навіть системного їх вживання. Вона є найуразливішою ланкою. Сьогодні ми спостерігаємо зростаючий інтерес до здатності кишкового мікробіому впливати на метаболізм ліків, тим самим впливаючи на кількість активних ліків, доступних для організму. І це стосується не лише антибіотиків. Ефективність одних і тих самих ЛЗ різна для різних людей, оскільки мікробіом є індивідуальним.

Одне і те ж захворювання у різних пацієнтів також має свої особливості перебігу й індивідуальний патогенез — за це відповідає саме мікробіом.

Антибіотикотерапія однозначно впливає на кишковий мікробіом, сила такого впливу визначається тривалістю терапії, особливостями препарату, віком та індивідуальними особливостями організму пацієнта, перебігом основного захворювання, можливими ускладненнями тощо.

Кому підходять «типові» пробіотики

Які препарати краще приймати на фоні антибіотикотерапії?

З позиції персоніфікованої, превентивної, прогностичної і пацієнт орієнтованої медицини призначення про біотичного препарату визначається конкретним профілем пацієнта та його потребами. Тож якщо він потребує відновлення мікробіоти, потрібно розуміти, які саме мікроорганізми його мікробіому постраждали і потребують відновлення або підтримки, а також які саме біопрепарати чи продукти можуть це забезпечити. Тоді цільове застосування вибірково підібраних пробіотиків матиме сенс. Всі інші форми і схеми в кращому випадку дадуть або дуже короткочасний, або нульовий результат.

Водночас існують «типові» добре відомі препарати з доказаною ефективністю, які містять пробіотичні мікроорганізми і пребіотичні компоненти. Їх доцільно рекомендувати у двох випадках:

• з профілактичною метою для стимулювання загальної імунної відповіді організму в період збільшення ризику сезонних спалахів респіраторних захворювань,
• для постантибіотикового відновлення мікробіому.

Проблеми вибору «корисних бактерій»

Сьогодні розмаїття біопрепаратів в аптеках вражає. Як розібратися в їх відмінностях?

Існує типова класична класифікація біопрепаратів:

• пробіотики – біопрепарати на основі живих мікроорганізмів або ж продуктів їх метаболізму,
• пребіотики — містять речовини, які не розщеплюються і не засвоюються людським організмом, однак при цьому живлять певні групи мікроорганізмів,
• синбіотики – комбіновані препарати (містять пре- і пробіотики).

Втім, на сьогодні відомі нові форми і класифікації біопрепаратів, які не відрізняються за своєю суттю від попередніх, однак виділяються за тією чи іншою властивістю (механізмом дії):

• імунобіотики – мають притаманну усім біопрепаратам властивість стимулювати імунну дію,
• психобіотики – здатні регулювати психологічний стан пацієнта.

Постбіотики виділяють в окрему нову групу. Це побічні продукти процесу бродіння, спричиненого пробіотиками в кишечнику. По суті це своєрідні «відходи» пробіотиків, однак вони відповідають за численні важливі для здоров’я функції нашого кишечника. До постбіотиків відносять органічні кислоти, бактеріоцини, вуглекислі речовини та ферменти.

Найбільш вдалим і потрібним є введення терміну «фармабіотики» — з метою виокремлення від БАДів медичних біопрепаратів з клінічно доведеною ефективністю для лікування того чи іншого захворювання.

Цікавим є напрям створення пробіотиків наступного покоління – так званих постмікробіомних препаратів. Серед них — інноваційні препарати на основі Akkermansia municiphila.

Широко відомим на сьогодні є напрям аутопробіотичних препаратів, як і метод відновлення мікробіоти шляхом фекальної трансплантації чи пересадження від здорового донора до реципієнта коктейлів корисних мікроорганізмів. На додаток до цього є препарати з композицій коменсальних мікроорганізмів.

Чи такий же різноманітний спектр пребіотиків?

Згідно з класичною класифікацією (на основі сполук, що входять до їх складу) ці препарати можна поділити на:

• олігосахаридні вуглеводи,
• фруктани — складаються з інуліну та фруктоолігосахариду або олігофруктози,
• галактоолігосахариди – є продуктами розщеплення лактози,
• лактулоза — ізомер лактози,
• олігосахариди родини рафінози -засновані на розщеплені сахарози,
• крохмаль (так званий резистентний крохмаль),
• олігосахариди, отримані з глюкози (полідекстроза),
• інші олігосахариди: пектин, похідні розщеплення галактуронової кислоти (гомогалактуронан) або рамнози (рамногалактуронан),
• невуглеводні олігосахариди, наприклад, флаваноли, отримані з какао.

Нині доцільно розширити цей перелік, оскільки цілий ряд волокон рослинного походження можуть його доповнити. До того ж з певним перебільшенням необроблену продукцію рослинного походження також можна вважати джерелом пребіотичних речовин.

Тоді як правильно підібрати біопрепарати чи їх групу?

Готові про-, пре-, синбіотичні препарати на сьогодні помилково вважаються універсальними. Групувати їх складно, оскільки зазвичай вони складаються з різних штамів мікроорганізмів, іноді підібраних не на основі синергідності, джерелом виділення яких можуть бути різні ніші. До того ж в одному препараті можуть бути скомпоновані штами про- і проти запальної дії.

Готові препарати краще призначати лише попередньо тестуючи їх потенційну їх ефективність з метою підбору адекватного біопрепарату для того чи іншого пацієнта.

Тож «групувати» потрібно пацієнтів, а не препарати, що і передбачають принципи персоніфікованої медицини. Тоді на підставі спільних патогенезу і фенотипових маркерів шляхом експериментального чи in silico моделювання можна робити висновок: до якої терапевтичної групи віднести той чи інший препарат.

Маючи ці можливості наш центр пропонує такий сервіс. Ми вперше запропонували персоніфіковане призначення біопрепаратів – фармабіотиків змінного складу для регулювання різних порушень.

Наскільки вивчені дія біопрепаратів та протипокази до їх вживання?

Так, вони достатньо вивчені, тому є достатньо даних про те, що їх не можна призначати імуноскомпроментованим пацієнтам, чи пацієнтам з імунними захворюваннями кишечника та з підвищеною проникністю епітелію кишечника.