Пробиотики: актуальные вопросы конструирования и клинического применения

 

ПРОБИОТИКИ: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Д.С. Янковский, Г.С. Дымент

Заметный прогресс, наблюдающийся в последние годы в области разработки новых видов пробиотиков, расширяет возможности клиники в оптимизации методов пробиотической профилактики и терапии. Однако многие вопросы, касающиеся конструирования новых поколений пробиотиков и выбора среди огромного арсенала средств пробиотического ряда эффективного препарата для каждого конкретного клинического случая, остаются весьма проблематичными.

Возрастающий интерес к методам пробиотической терапии при недостаточно совершенной системе разработки и применения препаратов данной серии привел к хаотичному насыщению рынка пробиотиков Украины разнообразными средствами, эффективность и безопасность многих из которых не доказана.

По определению ФАО/ВОЗ, «пробиотик – это живые микроорганизмы, которые при применении в соответствующих количествах оказывают благотворное влияние на здоровье человека» [1, 17].

В таблице 1 представлен спектр основных биологических свойств, которыми должен обладать пробиотик для реализации полезных свойств и исключения возможности отрицательного воздействия на здоровье пациента.

Таблица 1

Требования к пробиотикам 

Доказанная клиническая эффективность
Отсутствие побочных эффектов при длительном использовании
Резистентность к желудочному соку, желчи, фенолу, лизоциму, пищеварительным ферментам и другим естественным ингибиторам пищеварительного тракта
Антагонизм к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам
Высокая биосинтетическая активность (синтез короткоцепочечных жирных кислот, витаминов, полисахаридов, незаменимых аминокислот, полезных энзимов, бактериоцинов и др.)
Быстрая реактивация биомассы в биотопах человека
Иммуномодулирующие свойства
Стимулирующее действие на индигенную физиологическую флору
Природная резистентность к антибиотикам
Соответствие видового состава микрофлоры «местной» в географическом отношении индигенной микрофлоре населения

 

Несмотря на неуклонное расширение ассортимента пробиотиков, не все из них соответствуют требованиям, перечисленным в таблице 1.

Пробиотики должны характеризоваться доказанной клинической эффективностью. Несмотря на сложившееся общее мнение о целесообразности использования пробиотиков, клинический эффект ряда препаратов не доказан, а механически переносится с других препаратов сходного видового состава. Это недопустимо, поскольку среди огромного многообразия штаммов внутри каждого вида микроорганизмов, лишь немногие из них обладают высокой пробиотической эффективностью. Поэтому утверждать о наличии у пробиотика определенного спектра свойств можно только на основании клинических исследований конкретного средства пробиотической серии.

Особое внимание должно уделяться вопросам безопасности пробиотиков для здоровья всех категорий населения, то есть при длительном использовании они не должны вызывать побочных эффектов. Несмотря на то, что препараты и продукты пробиотической серии, в общем, считаются безопасными для людей, зарегистрированы отдельные случаи развития ацидемии у грудных детей, аутоиммунных заболеваний, аллергических проявлений и других состояний, обусловленных назначением больших доз некоторых пробиотиков. Это свидетельствует о необходимости более глубокого анализа состава и функциональной активности пробиотика перед его назначением пациенту [6].

На сегодняшний день рассматривается четыре типа побочных эффектов, которые могут быть связаны с пероральным применением пробиотиков: развитие инфекционных процессов; метаболические расстройства; чрезмерная иммуностимуляция лимфатического аппарата кишечника; формирование новых клонов микроорганизмов за счет передачи генов, ответственных за экспрессию факторов патогенности [2, 17].

Перечисленные побочные эффекты преимущественно зависят от биологических свойств штаммов микроорганизмов, используемых в составе препарата. Поэтому вопросы обоснования видового и штаммового состава пробиотиков имеют исключительное значение.
Большую опасность вызывает возможность развития инфекционных процессов. Поскольку нарушения микробной экологии (дисбиозы) тесно ассоциированы с иммунными расстройствами, даже слабовирулентные микроорганизмы, особенно если они попадают в иммуноослабленный организм в значительной концентрации, могут спровоцировать развитие инфекционных осложнений.

Основные требования к микроорганизмам, используемым в качестве основы пробиотиков, перечислены в таблице 2.

Таблица 2

Требования к микроорганизмам, используемым в составе пробиотиков

Должны быть изолированы из организма здорового человека той местности, для населения которой они будут предназначены
Должны обладать полезным воздействием на организм, подтвержденным лабораторными исследованиями и клиническими наблюдениями
При введении в больших количествах должны обладать минимальной способностью к транслокации из просвета пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма
При длительном использовании не должны вызывать побочных эффектов
Должны обладать колонизационным потенциалом (быть устойчивыми к низким значениям рН, желчным кислотам, антимикробным субстанциям)
Должны обладать стабильными характеристиками как в клиническом, так и в технологическом плане
Должны обладать высокой скоростью роста и размножения в условиях, близких таковым в различных биотопах человека
Должны иметь четкую физиолого-биохимическую и генетическую маркировку как для исключения фальсификации, так и для периодического контроля идентичности исходных пробиотических штаммов и производственных культур в процессе их эксплуатации

 

Ключевой группой микроорганизмов с доказанными полезными свойствами для здоровья человека являются сахаролитические, аспорогенные, грамположительные бактерии родов Bifidobacterium и Lactobacillus. Бифидобактерии и лактобациллы лидируют в составе современных пробиотиков, что обусловлено постоянным присутствием высоких уровней популяций данных микроорганизмов в составе нормобиоценозов человека и накоплением огромного количества данных, свидетельствующих о ключевой физиологической роли представителей указанной группы анаэробов в функционировании микроэкологической системы здоровых людей [3, 7, 16].

Бифидобактерии и преобладающее число видов лактобацилл относятся к группе GRAS (generally regarded as safe) и рассматриваются как безвредные для здоровья человека. Поэтому безопасность пробиотиков на основе данных таксонов микрофлоры обычно не вызывает сомнений. Не менее ценными пробиотическими свойствами обладают отдельные «классические» (молочные) виды пропионовокислых бактерий, безопасность которых для человека доказана длительной историей широкого применения, в частности, в составе твердых сыров и других молочных продуктов питания [4, 9, 15].

Успешный поиск среди этих трех таксономических групп микроорганизмов штаммов с полезными биологическими свойствами и конструирование на их основе удачных композиционных составов позволяет конструировать пробиотики, оказывающие позитивное воздействие на организм человека и безопасные для пациентов различного возраста и состояния здоровья.

Иначе обстоит дело с пробиотиками, в составе которых содержатся представители условно-патогенных микроорганизмов. Бесспорно, что определенные виды условно-патогенных микроорганизмов, в частности непатогенные эшерихии, энтерококки, дрожжи и др., постоянно присутствуют в биоценозах здорового человека и выполняют важные функции. Транзиторные споровые бациллы, используемые в составе отдельных пробиотиков, также имеют спектр полезных свойств. Однако, по сравнению с дружественными симбионтами человека, условно-патогенные микроорганизмы, представляющие собой более прогрессивную ветвь эволюции, при увеличении их количества в биотопах выше нормы способны активно формировать или пополнять агрессивные популяции эндогенной условно-патогенной флоры. В процессе филогенеза гены, определяющие ключевые агрессивные свойства потенциальных патогенов, в большинстве случаев сгруппированы в так называемые «острова патогенности», чаще всего имеющие плазмидную природу. Наличие таких генетических группировок на плазмидах, легко передающихся в условиях совместного обитания другим микроорганизмам, позволяет реципиентам приобретать с одной плазмидой целый комплекс вирулентных свойств.

Утверждения о том, что в геноме штаммов условно-патогенных бактерий, используемых в составе пробиотиков, например энтерококков, не обнаружены известные для патогенных представителей этих видов гены, не являются убедительным доказательством того, что штамм, вводимый с пробиотиком, не способен позаимствовать эти гены in vivo у других патогенных микробов.

Учитывая биологический дуализм условно-патогенных микроорганизмов (энтерококков, эшерихий, дрожжей, споровых бацилл и др.), специалисты все чаще акцентируют внимание на опасности хаотичного применения пробиотиков, содержащих эти микроорганизмы. Эти препараты, относительно агрессивные по метаболическим возможностям, должны назначаться крайне осторожно, только по показаниям и под строгим контролем со стороны лечащего врача.

Несмотря на это, пробиотики, содержащие условно-патогенные микроорганизмы, продолжают бесконтрольно использоваться в медицине, в том числе и в педиатрии, что ставит под сомнение установившуюся репутацию пробиотиков в целом, как безопасных для здоровья человека средств.

Одной из причин бессистемного применения пробиотиков является отсутствие достаточной информации, позволяющей клиницисту четко разграничить специфику биотерапевтического действия каждого препарата и составить адекватную схему лечения пациентов с определенной патологией. Огромное количество пробиотиков различного состава, но с декларацией идентичных биологических характеристик и показаний, не всегда достоверное, но навязчивое рекламирование уникальной эффективности, значительно путает не только пациента, но и лечащего врача, затрудняет рациональный выбор препарата для восстановления микробной экологии в различных клинических ситуациях.

Вместе с тем каждый пробиотик в большей или меньшей степени отличается от других средств данной серии, поскольку имеет свои специфические характеристики: содержит конкретные штаммы микроорганизмов определенных видов и с индивидуальными биологическими свойствами; вспомогательные вещества различной природы; сконструирован определенным способом и произведен согласно соответствующей технологии. Все эти свойства определяют эффективность пробиотика, спектр его показаний и способ применения.

Эффективность пробиотика в большой степени определяется не только видовым, но и штаммовым составом, в том числе количеством штаммов и способом их соединения при конструировании препарата. Число видов и штаммов в пробиотике при удачном конструировании поликомпонентного консорциума является важным фактором его эффективности. Еще до настоящего времени преобладающая часть пробиотиков представляет собой 1-3-х-штаммовые композиции. Причем, отбор штаммов в пробиотики обычно производится с учетом взаимного обитания видов, к которым они принадлежат, в кишечнике человека, но редко подвергается анализу механизм совместной функциональной активности конкретных штаммов в биотопах.

Лишь в последние годы отмечается заметное смещение взглядов специалистов в сторону целесообразности конструирования многокомпонентных препаратов. Развитие микробиологии предоставило достаточно убедительных аргументов в пользу утверждения данных представлений. Установлено, что природная жизнь микроорганизмов всегда связана с формированием консорциумов. Только в условиях успешного конструирования многовидового сообщества с оптимальным распределением биологических функций между его сочленами удается создать условия для длительного выживания микроорганизмов в меняющихся условиях внешней среды. Осознание очевидных преимуществ консорциумов активизировало работы по созданию поликомпонентных пробиотиков.

К сожалению, многие пробиотики поликомпонентного состава представляют собой механическую смесь культур штаммов и не обладают задекларированной эффективностью. Недостатки такого метода конструирования пробиотических композиций очевидны, поскольку в дальнейшем данная смесь микробов, значительно ослабленных технологическими операциями (лиофилизацией и др.), и не приученная к жизни в социумах, одновременно попадает в желудочно-кишечный тракт человека, где эти микроорганизмы, имеющие идентичные пищевые интересы и метаболические свойства, вынуждены конкурировать друг с другом, что неизбежно приведет к снижению активности препарата. Такие смеси не могут рассматриваться в качестве микробных консорциумов, поскольку жизнедеятельность консорциума основывается на согласованном взаимодействии отдельных микроорганизмов, что оптимизирует условия жизни сообщества в целом.

Бесспорно, биотехнологическая задача конструирования устойчивых симбиозов поливидового состава достаточно сложна. Она требует не только получения штаммов, обладающих ценными биологическими свойствами, но и изучении механизма их взаимодействия при различных условиях жизни. На основании результатов этих исследований должны создаваться мутуалистические сообщества, в которых суммируются и взаимодополняются наиболее важные свойства, что преобразует консорциум в единый организм с согласованным функционированием всех его компонентов. Только в этом случае мультивидовой пробиотик может приобрести полифункциональность и обеспечить большой клинический эффект, что выгодно отличает его от пробиотиков ограниченного микробного состава.

Именно такие представления были заложены в основу биоконструирования мультипробиотиков группы «Симбитер®» и «Апибакт®».

Основные отличия мультипробиотиков от других поликомпонентных пробиотиков представлены в таблице 3.

Таблица 3

Основные отличия мультипробиотиков «Симбитер» и «Апибакт» от других поликомпонентных пробиотиков

ПоказательМультипробиотикиПоликомпонентные пробиотики других серий
СоставЖивая биомасса клеток мутуалистического симбиоза пробиотических бактерий и их метаболиты, заключенные в экзополисахаридный матрикс, функционально сходный с муциновым матриксом биопленок биотопов человека. Таким образом, микрофлора мультипробиотиков адаптирована к биопленочному способу жизни, что придает ей большей устойчивости к неблагоприятным факторамЛиофилизированная механическая смесь клеточных биомасс нескольких штаммов
Количество штаммов14-243-7
Вид взаимодействия между штаммамиМутуалистические отношения с синергичным дополнением уникальных пробиотических свойств каждого штамма. Условия наращивания биомассы предусматривают сохранение соотношения между отдельными штаммами и достижение оптимального уровня бактериальной популяции.Индифферентное отношение друг к другу или антагонизм, в результате чего выживает один наиболее активный в конкретных условиях штамм
Форма изготовленияЖивая биомасса биологически активных клетокЛиофилизат клеток, находящихся в состоянии анабиоза, в виде порошка, таблеток или капсул
Скорость реактивации клетокСразу после введения в организмБолее 8 ч
Особенности пробиотической микрофлорыФизиологические представители грамположительных анаэробных сахаролитических аспорогенных бактерий (ГАСАБ), имеющие статус GRASВстречаются условно-патогенные микроорганизмы
Пробиотические свойстваШирокий спектр свойств: антагонистическая активность относительно широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов за счет синтеза бактериоцинов, в том числе пропионинов, перекиси водорода, лизоцима, оксида азота и других антимикробных субстанций; синтез витаминов группы В (В1, В2, В6, В12, РР); короткоцепочечных жирных кислот, экзополисахаридов; многообразного спектра ферментов, метаболизирующих белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, холестерин, оксалаты и др.; иммуномодулирующие свойства; стимуляция синтеза муцинов и укрепление слизистого защитного барьера; поддержание состава и функциональной активности индигенной нормобиотыОграниченный спектр свойств

 

Действующей основой мультипробиотиков серий «Симбитер®» и «Апибакт®» является мутуалистический мультикомпонентный симбиоз пробиотических штаммов, сконструированный с учетом синергичного дополнения уникальных пробиотических свойств каждого штамма. По бактериальному составу и функциям они приближены к физиологическому сахаролитическому звену нормобиоты здорового человека, которая, как известно, характеризуется широким спектром полезных свойств и взаимовыгодными отношениями между отдельными группами бактерий. Специальная биотехнология конструирования мультикомпонентных консорциумов мутуалистического типа обеспечивает высокую устойчивость симбиоза, длительное сохранение соотношения между отдельными штаммами и достижение оптимального уровня бактериальной популяции.

Наличие в составе многовидового симбиотического консорциума бактерий с различными по природе полезными свойствами, которые суммируются в комплексном препарате, наделяет его многофункциональностью. Это определяет преимущества мультипробиотиков при их клиническом применении, поскольку исключается необходимость назначения больному одновременно нескольких микробных препаратов узкого действия и позволяет избежать часто практикуемой в медицине полипрагмазии.

Мультипробиотики «Симбитер®» и «Апибакт®» содержат уникальные штаммы бифидобактерий, лактобацилл, лактококков и пропионовокислых бактерий, являющихся наиболее эффективными и безопасными дружественными симбионтами здорового человека любого возраста. В состав мультипробиотиков также входят физиологически полезные продукты метаболизма симбиотических бактерий (полисахариды, аминокислоты, витамины, короткоцепочечные жирные кислоты, ферменты, структурные компоненты клеток и другие физиологические компоненты), которые усиливают пробиотический эффект.

Использование при получении мультипробиотиков исключительно натуральных компонентов и наиболее здоровой микрофлоры обеспечивает безопасность мультипробиотиков для пациентов любого возраста и иммунного статуса.

Высокая эффективность мультипробиотиков при их безопасности для здоровья пациентов любого возраста позволило обеспечить медицину препаратами, способствующими формированию, поддержанию и нормализации здоровой эндомикроэкологии на всех этапах онтогенеза человека, охватывая проблемы поддержания микроэкологического здоровья женщины, направленного формирования физиологичной микрофлоры у новорожденных и сохранения нормобиоценоза на протяжении всей последующей жизни [10, 11].
Важная особенность мультипробиотиков заключается в том, что используемые в их составе сахаролитические анаэробы являются активными продуцентами экзогенных полисахаридов. С одной стороны, высокомолекулярные углеводные метаболиты бактерий обладают рядом ценных физиологических характеристик. Они проявляют иммуномодулирующую активность, способствуют уплотнению приэпителиальных биопленок и повышению их защитных функций. Подобно муцину, содержащемуся в приэпителиальных биопленках, экзополисахариды селективно стимулируют рост и адгезивную способность клеток-продуцентов, защищают их от вредных факторов среды обитания, выполняют функцию резервного питания для сахаролитической микрофлоры. Благодаря разнообразию полисахаридов, синтезируемых различными видами пробиотических бактерий, увеличивается иммуногенная активность и стимулирующая способность относительно сахаролитической индигенной микрофлоры. Спектр экзополисахаридов различного состава обеспечивает организм ценными моносахарами, которые входят в состав гликопротеинов крови и тканей, иммуноглобулинов, ферментов, гормонов и др. Эти сахара играют большую роль в обеспечении здорового функционирования организма, однако редко встречаются в составе традиционных продуктов питания.

С другой стороны, экзополимеры служат матриксом, способствующим формированию за счет коадгезии клеток их агрегатов, а также удерживающим образовавшиеся микроколонии в своей высоковязкой массе, выполняя роль своеобразного сорбционного материала. Формируемая многовидовая пробиотическая структура во многом напоминает биопленки, образуемые микрофлорой в биотопах тела человека. Как известно, бактериальные микроколонии, заключенные в биопленки характеризуются более высокой устойчивостью к ряду неблагоприятных факторов (антибактериальным агентам, пищеварительным секретам, фагам, микробам-антагонистам и др.). Благодаря этому, многоштаммовая форма пробиотика, состоящая из заключенных в биопленку комплексных микроколоний, отличается высокой жизнестойкостью за счет гибкой адаптации к изменению условий обитания и способствует проявлению более высокого пробиотического эффекта по сравнению с классическими лиофилизорованными пробиотиками.

Многие функции мультипробиотиков «Симбитер®» и «Апибакт®» реализуются за счет синтеза сахаролитической флорой короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), которые выполняют важную роль в регуляции кишечных микробиоценозов и поддержании гомеостаза организма. При распаде этих метаболитов образуется много энергии, поэтому они служат дополнительным, автономным источником энергии для эпителия. Уксусная кислота, синтезируемая бифидофлорой и пропионовокислыми бактериями, обеспечивает антимикробный эффект, участвует в липогенезе, регулирует рН в полости кишечника и моторику желудочно-кишечного тракта. Молочная кислота, являющаяся продуктом метаболизма лактобацилл, лактококков и бифидобактерий, участвует, главным образом, в регуляции рН, местного иммунитета и в глюконеогенезе. Пропионовая кислота, являющаяся ключевым метаболитом пропионовокислых бактерий, отличается высоким антибактериальным эффектом относительно широкого спектра потенциальных патогенов, в том числе возбудителей микозов; способна блокировать адгезию патогенов к эпителию; является субстратом для глюконеогенеза. Пировиноградная кислота является центраболитом обменных процессов в эпителиоцитах, в связи с чем положительно влияет на все виды метаболизма. Муравьиная кислота является активатором фагоцитоза и материалом для синтеза нуклеиновых кислот. Янтарная кислота участвует в энергетическом обмене, активирует ряд ферментов тканевого дыхания, улучшает синтез белка, обладает антиоксидантным эффектом. КЦЖК активизируют развитие физиологических сахаролитических анаэробов за счет подавления кислоточувствительных условно-патогенных микроорганизмов и формирования в биотопах биохимических условий, способствующих приобретению физиологическими микроорганизмами селективных преимуществ по сравнению с потенциальными патогенами.

Значимость КЦЖК для поддержания гомеостаза организма подтверждается тем, что недостатком их синтеза сопровождается ряд аутоиммунных, функциональных и воспалительных заболеваний пищеварительного тракта (болезнь Крона, язвенный колит, синдром раздраженного кишечника и др.) и все виды микроэкологических расстройств. Установлено, что концентрация КЦЖК значительно снижена в секретах больных с разнообразной патологией ротоглотки (ангина, хронический тонзиллит и т.д.).
Помимо КЦЖК и полисахаридов, мультипробиотики синтезируют другие ценные метаболиты.

За счет синтеза многообразного спектра ферментов, метаболизирующих белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и др., мультипробиотики участвуют в пищеварительной функции, снижая нагрузку на пищеварительную систему организма. Они способствуют разрушению вредных соединений, в частности холестерина, оксалатов, аллергенов, мутагенов, канцерогенов, ксенобиотиков и др.

Бактерии мультипробиотиков синтезируют бактериоцины, активные относительно широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, но не угнетающие сахаролитические бактерии нормофлоры. Особую группу бактериоцинов представляют пропионины, синтезируемые пропионовокислыми бактериями. Пропионины, помимо подавления бактериальных патогенов, активны также относительно возбудителей микозов и вирусных инфекций.

Такой широкий спектр биосинтетических свойств удалось сконцентрировать в одном препарате за счет конструирования многокомпонентного сообщества физиологических микроорганизмов, функционирующих как единый организм на основе взаимовыгодных метаболических и энергетических связей.

Природная резистентность бактерий мультипробиотиков «Симбитер®» и «Апибакт®» ко многим современным антибактериальным препаратам позволяет их использовать в период антибиотикотерапии, что повышает эффективность лечения и предупреждает отрицательное воздействие антибиотиков на организм больного. Поскольку мультипробиотиким не синтезируют ферменты, разрушающие или модифицирующие антибиотики, их использование не снижает эффективность этиотропной терапии. Напротив, высокая антагонистическая активность микрофлоры препаратов относительно широкого спектра патогенных и условно-патогенных микроорганизмов рационально дополняет лечебный эффект [5, 8].

В отличие от антибиотиков, мультипробиотики на основе физиологической микрофлоры, играют исключительно важную роль как эффективное профилактическое средство, способствующее предупреждению нарушений в микробной экологии и связанных с ними заболеваний. Особенно это касается новорожденных из группы риска, детей раннего возраста, лиц с иммунодефицитами, «часто болеющих» детей, пожилых людей, беременных, родильниц и кормящих матерей, ослабленных пациентов после перенесенных заболеваний, особенно инфекционных, хирургического и другого лечения, связанного с приемом антибиотиков, гормональной терапии, иммунодепрессантов, лучевой и химиотерапии и т.д. [12, 13]

Большое значение имеет высокая концентрация в мультипробиотиках клеток физиологических бактерий. Это обеспечивает высокую конкурентоспособность пробиотической микрофлоры относительно транзиторных микроорганизмов и повышает биоценозвосстанавливающие возможности пробиотика. Кроме того, обладая огромной сорбционной поверхностью, высококонцентрированная биомасса пробиотических клеток способна выводить из пищеварительного тракта микробные и пищевые токсины, аллергены и вирусные частицы, предупреждая их отрицательное воздействие на организм человека.

Многие современные препараты, предлагаемые для коррекции нарушений в микробной экосистеме, содержат в дозе 107−108 клеток пробиотической флоры. Если учесть, что биотопы пищеварительного тракта взрослого человека заселяет микробная популяция численностью 1014−1015 клеток, очень проблематичной является пробиотическая коррекция такого многочисленного и находящегося в состоянии высокой активности микробного сообщества за счет ослабленной лиофилизацией и защитными факторами макроорганизма «мизерной кучкой» пробиотических бактерий, многие из которых просто не доходят до толстого кишечника.

При обосновании концентрационных показателей мультипробиотиков учтена степень инактивации части пробиотической популяции при транзите через желудок и тонкую кишку, а также высокий уровень колонизации пищеварительного тракта человека разнообразными микробными сообществами, которые, как правило, оказывают мощное сопротивление процессу активизации в каждом конкретном биотопе экзогенной микрофлоры, в том числе и пробиотической.

Поскольку, общее количество клеток микроорганизмов, в норме заселяющих биотопы гастроинтестинальной системы взрослых людей превышает 1014, для оказания препаратом биотерапевтического эффекта количество клеток физиологической микрофлоры, вводимой per os в организм взрослого человека, должна составлять не менее 1011. Данный показатель был взят за основу при создании концентрированных форм мультипробиотиков группы «Симбитер®», предназначенных для детей, старше трех лет и взрослых. В детских формулах мультипробиотика, предназначенных для детей возрастом до трех лет концентрация клеток ниже и составляет 109 в одной дозе.

Концентрирование в препарате такой многочисленной, полифункциональной популяции оздоровительной микрофлоры способствует эффективному устранению дисбиозов и повышению активности комплексного этиопатогенетического лечения больных различного профиля, что установлено многочисленными медицинскими исследованиями и длительным клиническим применением.

Конечный терапевтический эффект пробиотика в значительной степени зависит от формы его изготовления. В настоящее время известны разнообразные формы изготовления пробиотиков: суспензии, порошки, таблетки, капсулы, суппозитории, жевательные резинки. К сожалению, форма изготовления пробиотика в большинстве случаев преследует реализацию коммерческих интересов производителя, нежели терапевтических свойств препарата. Например, преобладание лиофилизированных форм пробиотиков обусловлено стремлением к увеличению их срока хранения, что отрицательно сказывается на активности пробиотической флоры.

Несмотря на то, что лиофилизация является одним из наиболее щадящих методов консервирования клеток микроорганизмов, она не может обеспечить полную сохранность жизнеспособности и активности пробиотика. Кроме того, при лиофилизации биомасса пробиотических клеток соединяется с протективными веществами, которые при некоторых формах патологии определяют противопоказания препарата. Лиофилизированный пробиотик находится в состоянии анабиоза и для восстановления жизнедеятельности клеток необходимо достаточно длительное время реактивации – не менее 8 часов в идеальных условиях, которые, естественно, отсутствуют в желудочно-кишечном тракте человека. Такие пробиотики абсолютно бесполезны для пациентов с синдромом диареи, а также маленьких детей, у которых транзит пищи по пищеварительному каналу проходит значительно интенсивней, чем у взрослых людей. За время между дефекациями лиофилизированный пробиотик не успевает выйти из состояния анабиоза и элиминируется из организма, не выполнив своей пробиотической миссии.

Важную роль играют бактериальные метаболиты, содержащиеся в пробиотиках, однако технологии лиофилизированных пробиотиков не позволяют обогатить препарат необходимым количеством продуктов микробного метаболизма.

Форма пробиотика указывает на предполагаемую доставку микроорганизмов в определенную зону организма. Очевидно, что лиофилизированные пероральные пробиотики не смогут проявить активность в ротовой полости, желудке и проксимальных отделах кишечника, поскольку не успеют реактивироваться. Для этих целей годятся только жидкие формы пробиотиков, в которых микрофлора изначально находится в активном состоянии и не требует длительного времени для реактивации.

В связи с тем, что большинство микроорганизмов резко теряет свою активность в желудке из-за высокой бактерицидности желудочного сока, при изготовлении многих пробиотиков бактериальную биомассу заключают в кислотоустойчивые капсулы. Однако кислотоустойчивые капсулы не являются надежной гарантией сохранения активности пробиотика. Обладая устойчивостью к кислоте, они мгновенно растворяются в щелочных условиях 12-перстной кишки, среда которой не менее агрессивна для микрофлоры, чем среда полости желудка. Мощными ингибирующими факторами являются также желчь, фенолы, протеолитические ферменты, содержащиеся в проксимальных отделах кишечника. Это приводит к массовой гибели пробиотической флоры еще задолго до ее реактивации из лиофилизированного состояния.

Необходимо учитывать, что капсулированные формы пробиотиков предназначены для детей старшего возраста и взрослых пациентов, но не для детей раннего возраста. Желудочный сок детей раннего возраста отличается низкой кислотностью, а капсулу маленький ребенок проглотить не может. Рекомендации использовать пробиотики в капсулах в лечении детей после их вскрытия и разведения содержимого в жидкости являются более чем не корректными. Многие из капсулированных форм пробиотиков содержат штаммы, относящиеся к условно-патогенным видам (чаще всего, энтерококки и эшерихии), что ставит под сомнения утверждения об их «абсолютной безопасности» для организма ребенка и подтверждает невозможность использования таких пробиотиков в педиатрии. Поэтому распространение лиофилизированных пробиотиков и синбиотиков, заключенных в кислотоустойчивые капсулы, вряд ли можно рассматривать в качестве идеальной формулы современного средства бактериальной терапии.

Резистентность к желудочному соку, желчи, фенолу, панкреатическим ферментам, лизоциму и другим естественным ингибиторам пищеварительного тракта, бесспорно является важным свойством пробиотиков. Только при наличии устойчивости к желудочно-кишечным ингибиторам микрофлора пробиотика имеет шансы в жизнедеятельном состоянии достигать области толстой кишки и проявлять в ней функциональную активность.

В составе мультипробиотиков «Симбитер®» и «Апибакт®» используются штаммы, специально селекционированные в направлении повышения резистентности к естественным ингибиторам пищеварительного тракта. Такие микроорганизмы намного быстрее адаптируются и проявляют оздоровительное действие, чем заключенные в капсулу высушенные культуры, для оживления которых требуется длительное время и определенные условия среды, которые отсутствуют в организме человека. Кроме того, устойчивая к естественным защитным факторам гастроинтестинальной системы человека микрофлора является более родственной его организму и поступает в кишечник уже в активизированном состоянии, что дает ей возможность выдержать конкурентную борьбу с многочисленными популяциями транзиторной микрофлоры за пищу и жизненное пространство.

Степень выживаемости обязательно должна учитываться при обосновании концентрации жизнеспособной микрофлоры в пробиотике. В частности, культуры селекционированных штаммов, которые используются в составе мультипробиотиков «Симбитер®» и «Апибакт®», сохраняют не менее 50% популяции клеток после двухчасовой выдержки в желудочном соке; 60−70% − в среде, содержащей 0,4 % фенола; 70−80% − в присутствии 20% желчи; обладают высокой резистентностью к лизоциму и протеолитическим ферментам [8, 9].
Результаты проведения исследований Научно-исследовательским центром независимых экспертиз «Тест» 10 пробиотиков показали следующее: после двухчасовой выдержки в желудочном соке в препарате «Бифиформ», заключенном в кислотоустойчивую капсулу, сохранилось 1х107 клеток бифидобактерий, в мультипробиотике «Симбитер» — 2х1010 живых клеток бифидобактерий, то есть в 2000 раз больше; при этом в пробиотике «Линэкс» количество живых клеток снизилось в 1000 раза, в «Бифидумбактерине» — в 100000 раз, а в препарате «Лактомун» — в 1000000 раз [14].

Следует учитывать, что важным защитным фактором относительно микрофлоры является пища. Поэтому распространенные рекомендации использовать пробиотики натощак являются не обоснованными. Прием препаратов во время еды или сразу же после приема пищи является более рациональным, поскольку позволяет значительно повысить степень выживаемости микрофлоры в желудке и 12-перстной кишке. Проведенные нами исследования показали, что добавление в желудочный сок 10% молока увеличивает степень выживаемости микрофлоры мультипробиотика «Симбитер» до 80-90% [10].

В последние годы в Украине заметно активизировались предложения по использованию для целей пробиотической терапии кисломолочных продуктов и бактериальных заквасок.

В этой связи следует отметить, что поддержание защитных сил организма и сохранение здоровья с помощью пищи является очень важной задачей, и не последняя роль здесь принадлежит пробиотическим кисломолочным продуктам. Большая часть этих продуктов способствует улучшению пищеварения, поддержанию микрофлоры кишечника и повышению адаптационных возможностей организма. Кисломолочные продукты, содержащие штаммы бактерий с доказанной пробиотической эффективностью, полезно использовать в составе диетического питания, а также в питании практически здоровых людей с целью профилактики дисбиозов и ассоциированных с ними других форм патологии. Однако приписывать некоторым пробиотическим продуктам чудодейственные свойства не только неправильно, но и неэтично. Нельзя механически распространять на пробиотические продукты свойства уникальных пробиотических композиций только потому, что в составе продукта содержатся бактерии аналогичных видов. Следует принимать во внимание, что каждый бактериальный вид содержит огромное количество штаммов и только отдельные из них обладают уникальными пробиотическими потенциями.

В частности, нами разработана технология кисломолочного продукта «Симбивит®». Данный продукт, являясь носителем мультикомпонентной симбиотической культуры полезных бактерий, имеет прекрасные органолептические характеристики, нежную консистенцию, способствует поддержанию в тонусе микроэкологической системы человека и восполнению потребностей его организма в необходимых для нормальной жизнедеятельности незаменимых пищевых веществах (белка, кальция, лактозы, бактериальных метаболитов). Вместе с тем данный продукт не может заменить пробиотическую терапию мультипробиотиками «Симбитер®», а только дополнить лечение, в частности для закрепления терапии мультипробиотиками и профилактики рецидивов болезни.

Необходимо учитывать, что при приготовлении кисломолочных продуктов используется пастеризованное молоко, которое содержит остаточную термостойкую микрофлору, что не позволяет в полной степени обеспечить условия для активного развития пробиотических микроорганизмов, оптимальной нишей обитания которых являются биотопы человека. В молоке многие пробиотики развиваются и накапливают биомассу клеток достаточно медленно, а условия молочных заводов не могут обеспечить реализацию длительных технологических процессов. Поэтому в составе микрофлоры готового продукта преобладают штаммы молочнокислых бактерий, способные быстро размножаться в молоке и накапливать в качестве главного метаболита молочную кислоту. Эти технологически полезные штаммы обладают наиболее низким пробиотическим потенциалом. Кроме того, они за счет быстрого накопления биомассы своих клеток не дают возможности развиться наиболее ценным пробиотическим бактериям. Из-за быстрой ферментации молока многие физиологические метаболиты пробиотической флоры не накапливаются в концентрации, способной оказать позитивное воздействие на здоровье человека. Поэтому в метаболическом составе продукта преобладает молочная кислота.

Одним из простых потребительских методов сообщения кисломолочному продукту пробиотической активности является добавление в каждую порцию продукта перед употреблением одной дозы мультипробиотика, что не испортит вкус продукта, но придаст ему оздоровительных качеств.

Важно также иметь в виду, что не всем пациентам показано использование кисломолочных продуктов. Например, аллергиками, пациентами с лактазной недостаточностью, мочекаменной болезнью (со склонностью к образованию фосфатных камней) молочные продукты могут использоваться в весьма ограниченных количествах.

Еще больше вопросов вызывают предложения по использованию в пробиотическом лечении больных бактериальных заквасок. Назначение закваски – активное сквашивание молока при приготовлении кисломолочных продуктов. Поэтому основная роль в микробной композиции отводится молочнокислым бактериям, которые быстро свертывают молоко и сообщают продукту хорошие органолептические показатели. Пробиотические штаммы, которые вводят в некоторые закваски, при этом угнетаются. Поэтому в составе закваски и продукта, который получают с ее использованием, содержится недостаточное количество пробиотически ценных штаммов и их метаболитов для оказания оздоровительного эффекта.

Закваски и кисломолочные продукты обеднены метаболитами, которые в мультипробиотиках служат важным дополнительным пробиотическим фактором. Так, способность к синтезу полисахаридов при приготовлении заквасок и кисломолочных продуктов успевают реализовать только быстрорастущие штаммы молочнокислых бактерий, причем частично, поскольку процесс ферментации останавливается сразу же после образования сгустка в молоке, а процесс синтеза полисахаридов более длительный. Наиболее полезные, пробиотически ценные штаммы из-за медленного развития в молоке вовсе не успевают реализовать свои полисахаридсинтезирующие способности. Поэтому полисахариды, содержащиеся в кисломолочных продуктах и заквасках, характеризуются однотипностью, низкой концентрацией и низкой физиологической активностью.

В отличие от мультипробиотиков, в заквасках и кисломолочных продуктах преобладает молочная кислота, причем ее D-изомер, который не метаболизируется клетками человека, поэтому у пациентов с нарушенным метаболизмом и детей раннего возраста способен вызывать ацидозы. Отсутствие пропионовой и уксусной кислот значительно снижает оздоровительный эффект продуктов. В кисломолочных продуктах остается значительное количество (до 80%) не ферментированной лактозы, в связи с чем многие из них плохо переносят больные с лактазной недостаточностью.

В кисломолочных продуктах и бактериальных заквасках даже при условии присутствия в их составе продуцентов витаминов сами витамины практически отсутствуют. Это обусловлено тем, что приготовление заквасок и кисломолочных продуктов предусматривает использование в качестве основного бактериального компонента быстрорастущих штаммов молочнокислых бактерий, которые активно используют витамины в процессе своего роста. Кроме того, витаминопродуценты в данных условиях не могут реализовать свой биосинтетический потенциал из-за медленного развития и неспособности конкурировать с активными заквасочными штаммами.

Закваски и кисломолочные продукты обладают более узким спектром ферментативной активности, преимущественно направленной на сбраживание лактозы с образованием молочной кислоты.

Закваски и кисломолочные продукты значительно беднее продуцентами бактериоцинов, поскольку в их составе приоритетное место занимают энергичные кислотообразователи, которые весь свой биологический потенциал направляют на сахаролитическую деятельность.
Несмотря на приведенные аргументы, в последние годы отдельные производители бактериальных заквасок стали не только сравнивать мультипробиотики серии «Симбитер®» со своей продукцией, но и механически переносить клинически доказанные эффекты мультипробиотиков на отдельные бактериальные закваски. В этой связи нужно подчеркнуть, что единственной общей характеристикой мультипробиотиков группы «Симбитер®» и бактериальных заквасок, позиционируемых их разработчиками как средства пробиотического действия, является присутствие в них сахаролитических бактерий и наличие в рецептуре определенных количеств коровьего молока. Следует также отметить, что любой пробиотик, содержащий штаммы молочнокислых бактерий (лактобацилл, лактококков, термофильного молочнокислого стрептококка), в том числе и «Симбитер® ацидофильный», можно использовать в качестве заквасочного материала для приготовления в домашних условиях кисломолочного продукта при максимальном соблюдении при этом асептических условий и строгом поддержании оптимальных параметров ферментации, в частности температуры. Вместе с тем, ключевые свойства мультипробиотиков, охарактеризованные в данной статье и определяющие их пробиотическую эффективность, отсутствуют у заквасок, которые по своему предназначению должны использоваться исключительно для сквашивания молока и получения кисломолочных продуктов, среди которых, бесспорно, есть много продуктов, полезных для здоровья потребителей. Однако их использование не может заменить лечение мультипробиотиками, обладающими особым составом и функциями, которые и обеспечивают их высокую эффективность, убедительно доказанную многосторонними биологическими и медицинскими исследованиями.
В завершение следует отметить, что вопросы совершенствования методов конструирования пробиотиков и схем их рационального применения в клинике становятся все более актуальными. Последние достижения биологии и медицины в части изучения микробной экологии человека, создания и практического применения новых поколений пробиотиков, уже не дают возможности отказаться от дальнейшего развития концепции пробиотиков. Рациональное применение накопленного опыта и адекватное применение современных средств пробиотической серии должно сыграть большую роль в реализации проблемы улучшения здоровья населения.

  1. Всемирная гастроэнтерологическая ассоциация. Практические рекомендации. Пробиотики и пребиотики. Май. 2008.
  2. Широбоков В.П., Янковский Д.С., Дымент Г.С. Новые стратегии в области создания и клинического использования пробиотиков // Вісник фармакології та фармації. – 2010. – № 2. – С. 18–30.
  3. Широбоков В.П., Янковський Д.С., Димент Г.С. Мікробна екологія людини з кольоровим атласом (навчальний посібник). ТОВ „Червона Рута-Турс”, Киев, 2011. – 411 с.
  4. Янковский Д.С., Дымент Г.С. Современное состояние проблемы получения и клинического применения // Современная педиатрия. – 2006. – №3(12). – С. 136–147.
  5. Янковский Д.С., Дымент Г.С. Проблема резистентности микрофлоры к антибиотикам и роль современных пробиотиков в ее реализации // Здоровье женщины”. – 2006. – № 2 (26). – С. 182–190.
  6. Янковский Д.С., Дымент Г.С. Биологическая характеристика и перспективы использования отдельных видов микроорганизмов в составе пробиотиков // Здоровье женщины. – 2007. – № 2 (30). – С. 221–234.
  7. Янковский Д.С., Дымент Г.С. Препараты и продукты пробиотического действия и перспективы их использования в клинической практике // Здоровье женщины. – 2007. – № 3 (31). – С. 187–194.
  8. Янковский Д.С., Дымент Г.С. Оптимизация подходов к созданию современного поколения пробиотиков и их клиническому применению // Здоровье женщины. – 2007. – № 3 (31). – С. 174 – 186.
  9. Янковский Д.С., Дымент Г.С. Микрофлора и здоровье человека. ТОВ „Червона Рута-Турс”, Киев, 2008. – 552 с.
  10. Янковский Д.С., Моисеенко Р.А., Дымент Г.С. Особенности отечественных мультипробиотиков // Современная педиатрия. – 2009. — №3(25). – С. 79-84.
  11. Янковский Д.С., Моисеенко Р.А., Дымент Г.С. Место дисбиоза в патологии человека // Совр. педиатрия. − 2010. − №1 (29). − С. 154−167.
  12. Янковский Д.С., Широбоков В.П., Моисеенко Р.А., Волосовец А.П., Кривопустов С.П, Дымент Г.С. Дисбиозы и современные подходы к их профилактике // Совр. педиатрия. − 2010. − №3 (31).
  13. Янковский Д.С., Широбоков В.П., Моисеенко Р.А., Волосовец А.П., Кривопустов С.П., Дымент Г.С. Современные возможности профилактики дисбиозов у детей и взрослых (обзор литературы) // Профілактична медицина. − 2010.
  14. Коваленко Н.К. Что такое «хорошо» и что такое «плохо» в мире пробиотиков? // http://disbiozu.net/treat.
  15. Haukioja А. Probiotics and Oral Health // Eur J Dent. – 2010. — № 4(3). – Р. 348–355.
  16. Kligler B, Cohrssen A. Probiotics. Am Fam Physician. – 2008. − № 1. – Р. 1073-1078.
  17. Walker R. M., Buckley M. Probiotic microbes: the scientific basis. A report from the American Academy of Microbiology, 2006.