Продукция полисахаридов – один из важнейших механизмов действия пробиотиков

Продукция полисахаридов – один из важнейших механизмов действия пробиотиков

В последние годы огромный интерес ученых всего мира прикован к изучению микробиома человека (сообществ бактерий, архей, грибов, вирусов и простейших, населяющих человеческое тело). Возрастающее внимание к микробиому в значительной степени обусловлено научно доказанной многогранной ролью симбиотических микроорганизмов человека в поддержании его здоровья, в связи с чем микробиом сегодня рассматривается как дополнительный орган с огромным спектром физиологических свойств. Зависимость состояния здоровья от микробиома подтверждается тем, что сегодня описано более 100 заболеваний, связанных с неблагоприятными изменениями симбиотической микрофлоры (дисбиозом). Дисбиоз может возникнуть при длительном использовании антибиотиков и других медикаментозных препаратов, неправильном питании, стрессах, злоупотреблении алкоголем, курении, плохой экологии. Для поддержания микробиома в здоровом состоянии, наряду с коррекцией рациона питания и образа жизни, рекомендуют использование пробиотиков — живых клеток полезных микроорганизмов, приносящих пользу организму человека путем оздоровления его микробиома. На волне колоссального прогресса в научных исследованиях связи состояния микробиома с различными медицинскими состояниями пробиотики стали настоящим трендом здорового образа жизни. Их рынок непрерывно растет и выбор оптимального пробиотика для каждого конкретного случая зачастую становится достаточно сложной проблемой не только для пациента, но и его лечащего врача.

Что нужно знать выбирая пробиотик?

При выборе пробиотиков особое значение придается их безопасности. Ведь многие пробиотики содержат условно-патогенную микрофлору (энтерокококки, спорообразующие бациллы, сахаромицеты и др.), и такие препараты потенциально опасны для иммунодефицитных пациентов, в том числе маленьких детей, беременных и пожилых людей. Обязательным требованием к пробиотикам является клинически доказанная эффективность. Важное значение имеет также состав пробиотиков, их видовой и штаммовый состав, концентрация жизнедеятельных клеток, способность препятствовать размножению патогенных микробов, синтезировать витамины и короткоцепочечные жирные кислоты, обладать устойчивостью к желудочному соку и желчи, что позволяет им попасть в жизнедеятельной форме в толстый кишечник.

Что такое полисахариды и чем они полезны?

При очевидной значимости комплекса всех перечисленных показателей до настоящего времени практически не принимается во внимание такое чрезвычайно важное свойство пробиотических бактерий, как способность синтезировать полисахариды (макромолекулы, состоящие из остатков моносахаридов). Действительно, пробиотиков, содержащих в своем составе активные полисахаридсинтезирующие штаммы, очень мало. Вместе с тем, синтез внеклеточных (экзогенных) полисахаридов, уникальным биологическим функциям которых в последние годы посвящено много исследований, является одной из важнейших особенностей пробиотических бактерий, поскольку способствует успешной реализации ими оздоровительной функции, прежде всего за счет активного взаимодействия микробных полисахаридов с иммунной системой. Например, определено, что экзополисахариды отдельных штаммов молочнокислых и бифидобактерий способны оказывать регулирующее воздействие на все звенья иммунитета, поддерживать равновесие симбиотической микрофлоры и баланс между защитным и вредным иммунным ответом, предупреждая гиперактивацию иммунных реакций.

Кроме иммуномодулирующей способности, бактериальные полисахариды характеризуются целым спектром других физиологических свойств. Так, установлено, что экзополисахариды, синтезируемые пробиотическими бактериями, повышают устойчивость организма к бактериальным и вирусным инфекциям, обладают противоопухолевой активностью, способствуют заживлению ран и регенерации тканей, благоприятно влияют на течение и исход воспалительных процессов, устраняют болевой синдром, снижают побочное действие лекарственных препаратов и рентгенотерапии, влияют на различные защитные реакции, поддерживающие постоянство внутренней среды организма.

Целесообразность использования в составе пробиотиков активных продуцентов полисахаридов подтверждается тем, что бактерии, наделенные таким свойством, являются доминантным компонентом микробиома здорового человека. Совместно с муцинами, физиологической микробиотой и иммунными факторами они формируют мощный защитный барьер, предохраняющий внутреннюю среду организма от транслокации токсинов и живых микробов. Защитная биопленка на поверхности эпителия препятствует прикреплению (адгезии) к нему клеток патогенных микробов и предупреждает повреждение слизистых оболочек токсинами. Экзополисахариды надежно защищают клетки благотворных бактерий от вредных воздействий, а в неблагоприятных условиях могут использоваться ими в качестве дополнительного пищевого субстрата, при метаболизме которого синтезируются соединения, оказывающие позитивное воздействие на функционирование многих органов, включая мозг.

Установление широкого комплекса физиологических свойств полисахаридов пробиотических бактерий вызывает возрастающий интерес к этим соединениям. В частности иммуностимулирующая функция многих экзополисахаридов создает перспективы для разработки на их основе ряда противоопухолевых, антивирусных и других препаратов. Рассматривается также вопрос о создании на основе микробных полисахаридов препаратов, обладающих антиадгезивными свойствами относительно патогенных микроорганизмов. Получение таких терапевтических средств может позволить значительно повысить эффективность лечения больных различными серьезными заболеваниями и снизить медикаментозную нагрузку на ослабленный организм. Некоторые полисахариды показали свою эффективность в качестве средства, нормализующего уровень холестерина в крови пациентов, страдающих атеросклерозом. Кроме того, показана антитромботическая активность отдельных бактериальных полисахаридов, что позволила рассматривать их в качестве безопасного антикоагулянта.

Какие пробиотики продуцируют полисахариды?

Однако наиболее удобными поставщиками полисахаридов в организм человека являются пробиотики, содержащие эффективные продуценты этих соединений. Такой подход позволяет реализовывать комплексное оздоровительное воздействие на организм, включающее пробиотическое действие полезных микроорганизмов, и биологическую активность полисахаридов, продуцируемых ими. Поэтому пробиотики, способные продуцировать большое количество полисахаридов, имеют высокий потенциал в плане профилактики многих заболеваний, ассоциированных с микробиомными и иммунными нарушениями. Полисахаридный слой, окружающий клетки пробиотических бактерий, значительно усиливает их шансы успешно преодолеть наиболее агрессивные участки пищеварительного тракта (желудок и двенадцатиперстную кишку) и в активном состоянии поступить в толстую кишку. Установлено, что пробиотики, продуцирующие полисахариды, отличаются повышенным антагонизмом относительно вредной микрофлоры за счет связывания клеток патогенов (так называемой агрегации) и предупреждения за счет этого патологической колонизации слизистых оболочек.

Синтез экзогенных полисахаридов является одной из отличительных физиологических особенностей мультиштаммовых пробиотиков серии «Симбитер®». В их состав введены особые штаммы молочнокислых, пропионовокислых и бифидобактерий, являющихся активными продуцентами экзополисахаридов. Помимо продукции полисахаридов, многовидовая биомасса пробиотических бактерий характеризуется широким спектром других полезных свойств (улучшает пищеварение, подавляет рост вредных микробов, выводит из пищеварительного тракта микробные и пищевые токсины, канцерогены, мутагены, аллергены и вирусные частицы, продуцирует витамины, бактериоцины, жирные кислоты и другие биологически активные соединения, улучшает всасывание железа, цинка, кальция и других минералов). Содержащиеся в составе мультипробиотика высоковязкие полисахариды служат своеобразным матриксом, способствующим формированию за счет коадгезии (слипания) клеток их агрегатов, а также удерживающим образовавшиеся микроколонии в своей густой связывающей массе. Такая многовидовая пробиотическая структура во многом напоминает биопленки, образуемые физиологической микрофлорой в структуре микробиома человека.

Продукция полисахаридов наделяет мультипробиотики огромным преимуществом, поскольку бактериальные микроколонии, заключенные в биопленки, характеризуются более высокой устойчивостью к ряду неблагоприятных факторов (антибактериальным соединениям, пищеварительным секретам, фагам и др.). Благодаря этому, мультипробиотики отличаются высокой жизнестойкостью и более высоким пробиотическим эффектом по сравнению с классическими лиофилизированными (высушенными) пробиотиками. За счет продукции полисахаридов пробиотические бактерии способны более длительное время сохраняться в кишечнике за счет своеобразного «прилипания» к биопленке, покрывающей эпителий. Это, с одной стороны, лишает возможности вредных микроорганизмов укрепляться в кишечнике, а, с другой стороны, позволяет пробиотику более эффективно реализовать свой оздоровительный потенциал.
Активно продуцируемые мультипробиотиками экзогенные полисахариды не только улучшают условия для жизнедеятельности пробиотической микрофлоры, но также повышают иммуномодулирующую, антагонистическую и противовоспалительную активность препарата и селективно стимулируют наиболее полезные бактерии микробиома.