Пробіотики: актуальні питання конструювання і клінічного застосування

ПРОБІОТИКИ: АКТУАЛЬНІ ПИТАННЯ КОНСТРУЮВАННЯ І КЛІНІЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ

Д.С. Янковський, Г.С. Димент

Помітний прогрес, що спостерігається останніми роками в області розробки нових видів пробіотиків, розширює можливості клініки в оптимізації методів пробіотичної профілактики і терапії. Проте багато питань, що стосуються конструювання нових поколінь пробіотиків і вибору серед величезного арсеналу засобів пробіотичного ряду ефективного препарату для кожного конкретного клінічного випадку, залишаються досить проблематичними.

Зростаючий інтерес до методів пробіотичної терапії при недостатньо досконалій системі розробки і вживання препаратів даної серії призвів до хаотичного насичення ринку пробіотиків України всілякими засобами, ефективність і безпека багато з яких не доведена.

За визначенням ФАО/ВООЗ, «пробіотики – це живі мікроорганізми, які при вживанні у відповідних кількостях роблять благотворно впливають на здоров’я людини» [1, 17].
У таблиці 1 представлений спектр основних біологічних властивостей, якими повинен володіти пробіотик для реалізації корисних властивостей і запобігання негативного впливу на здоров’я пацієнта.

Таблиця 1

Вимоги до пробіотиків

Доведена клінічна ефективність

Відсутність побічних ефектів при тривалому використанні

Резистентність до шлункового соку, жовчі, фенолу, лізоциму, травних ферментів та інших природних інгібіторів травного тракту

Антагонізм до патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів

Висока біосинтетична активність (синтез коротколанцюжкових жирних кислот, вітамінів, полісахаридів, незамінних амінокислот, корисних ензимів, бактеріоцинів та ін.)

Швидка реактивація біомаси в біотопах людини

Іммуномодулюючі властивості

Стимулююча дія на індигенну фізіологічну флору

Природна резистентність до антибіотиків

Відповідність видового складу мікрофлори «місцевій» у географічному відношенні індигенній мікрофлорі населення

Не дивлячись на значне розширення асортименту пробіотиків, не всі з них відповідають вимогам, які перераховані в таблиці 1.

Пробіотики повинні характеризуватися доведеною клінічною ефективністю. Не дивлячись на загальну думку, що склалася про доцільність використання пробіотиків, клінічний ефект ряду препаратів не доведений, а механічно переноситься з інших препаратів схожого видового складу. Це недопустимо, оскільки серед величезного різноманіття штамів всередині кожного виду мікроорганізмів лише небагато з них володіють високою пробіотичною ефективністю. Тому стверджувати про наявність у пробіотика певного спектру властивостей можна лише на підставі клінічних досліджень конкретного засобу пробіотичної серії.

Особлива увага повинна приділятися питанням безпеки пробіотиків для здоров’я всіх категорій населення, тобто при тривалому використанні вони не повинні викликати побічних ефектів. Не дивлячись на те, що препарати і продукти пробіотичної серії, загалом, вважаються безпечними для людей, зареєстровані окремі випадки розвитку ацидемії у грудних дітей, автоімунних захворювань, алергічних проявів та інших станів, обумовлених призначенням великих доз деяких пробіотиків. Це свідчить про необхідність більш детального аналізу складу і функціональної активності пробіотика перед його призначенням пацієнту [6].

На сьогоднішній день розглядаються чотири типи побічних ефектів, які можуть бути пов’язані з пероральним вживанням пробіотиків: розвиток інфекційних процесів; метаболічні розлади; надмірна імуностимуляція лімфатичного апарату кишечника; формування нових клонів мікроорганізмів за рахунок передачі генів, відповідальних за експресію чинників патогенності [2, 17].
Перелічені побічні ефекти переважно залежать від біологічних властивостей штамів мікроорганізмів, які використовуються у складі препарату. Тому питання обгрунтування видового і штамового складу пробіотиків мають виняткове значення.

Велику небезпеку викликає можливість розвитку інфекційних процесів. Оскільки порушення мікробної екології (дисбіози) тісно асоційовані з імунними розладами, навіть слабо вірулентні мікроорганізми, особливо якщо вони потрапляють в імуноослаблений організм в значній концентрації, можуть спровокувати розвиток інфекційних ускладнень.
Основні вимоги до мікроорганізмів, які використовуються як основа пробіотиків, перелічені в
таблиці 2

Таблица 2

Вимоги до мікроорганізмів, які використовуються у складі пробіотиків

Мають бути ізольовані з організму здорової людини тієї місцевості, для населення якої вони будуть призначені

Повинні володіти корисною дією на організм, підтвердженою лабораторними дослідженнями і клінічними спостереженнями

При введенні у великих кількостях повинні мати мінімальну здатність до транслокації з просвіту травного тракту у внутрішнє середовище організму

При тривалому використанні не повинні викликати побічних ефектів

Повинні мати колонізаційний потенціал (бути стійкими до низьких значень рН, жовчних кислот, антимікробних субстанцій)

Повинні мати стабільні характеристиками як у клінічному, так і в технологічному плані

Повинні мати високу швидкість росту і розмноження в умовах, близьких таким в різних біотопах людини

Повинні мати чітке фізіолого-біохімічне і генетичне маркування як для виключення фальсифікації, так і для періодичного контролю ідентичності вихідних пробіотичних штамів і виробничих культур у процесі їх експлуатації

Ключовою групою мікроорганізмів з доведеними корисними властивостями для здоров’я людини є сахаролітичні, аспорогенні, грампозитивні бактерії родів Bifidobacterium і Lactobacillus. Біфідобактерії і лактобацили лідирують у складі сучасних пробіотиків, що обумовлено постійною присутністю високих рівнів популяцій даних мікроорганізмів у складі нормобіоценозів людини і накопиченням величезної кількості даних, що свідчать про ключову фізіологічну роль представників вказаної групи анаеробів у функціонуванні мікроекологічної системи здорових людей [3, 7, 16].

Біфідобактерії і переважна кількість видів лактобацил відносяться до групи GRAS (generally regarded as safe) і розглядаються як нешкідливі для здоров’я людини. Тому безпека пробіотиків на основі даних таксонів мікрофлори зазвичай не викликає сумнівів. Не менш цінними пробіотичними властивостями характеризуються окремі «класичні» (молочні) види пропіоновокислих бактерій, безпека яких для людини доведена тривалою історією широкого застосування, зокрема, у складі твердих сирів та інших молочних продуктів харчування [4, 9, 15].

Успішний пошук серед цих трьох таксономічних груп мікроорганізмів штамів з корисними біологічними властивостями і конструювання на їх основі вдалих композиційних складів дозволяє конструювати пробіотики, що здійснюють позитивний вплив на організм людини і безпечні для пацієнтів різного віку і стану здоров’я.

Інша справа стосується пробіотиків, у складі яких містяться представники умовно-патогенних мікроорганізмів. Безперечно, що певні види умовно-патогенних мікроорганізмів, зокрема непатогенні ешерихії, ентерококи, дріжджі та ін., постійно присутні в біоценозах здорової людини і виконують важливі функції. Транзиторні спорові бацили, які використовуються у складі окремих пробіотиків, також мають спектр корисних властивостей. Проте, в порівнянні з дружніми симбіонтами людини, умовно-патогенні мікроорганізми, що є прогресивнішою гілкою еволюції, при збільшенні їх кількості в біотопах вище за норму здатні активно формувати або поповнювати агресивні популяції ендогенної умовно-патогенної флори. У процесі філогенезу гени, що визначають ключові агресивні властивості потенційних патогенів, у більшості випадків згруповані в так звані «острови патогенності», найчастіше мають плазмідну природу. Наявність таких генетичних угрупувань на плазмідах, що легко передаються в умовах спільного проживання іншим мікроорганізмам, дозволяє реципієнтам набувати з однією плазмідою цілого комплексу вірулентних властивостей.

Твердження про те, що в геномі штамів умовно-патогенних бактерій, що використовуються у складі пробіотиків, наприклад ентерококів, не виявлені відомі для патогенних представників цих видів гени, не є переконливим доказом того, що штам, який вводиться з пробіотиком, не здатний запозичити ці гени in vivo в інших патогенних мікробів.

Враховуючи біологічний дуалізм умовно-патогенних мікроорганізмів (ентерококів, ешерихій, дріжджів, спорових бацил та ін.), фахівці все частіше акцентують увагу на небезпеці хаотичного вживання пробіотиків, що містять ці мікроорганізми. Ці препарати, відносно агресивні за метаболічними можливостями, повинні призначатися вкрай обережно, лише за призначенням і під суворим контролем лікаря.

Не дивлячись на це, пробіотики, які містять умовно-патогенні мікроорганізми, продовжують безконтрольно використовувати в медицині, у тому числі і в педіатрії, що ставить під сумнів репутацію пробіотиків, яка встановилася, в цілому, як безпечних для здоров’я людини засобів.

Однією з причин безсистемного вживання пробіотиків є відсутність достатньої інформації, що дозволяє клініцистові чітко розмежувати специфіку біотерапевтичної дії кожного препарату і скласти адекватну схему лікування пацієнтів з певною патологією. Величезна кількість пробіотиків різного складу, але з декларацією ідентичних біологічних характеристик і показань, не завжди достовірна, але нав’язливе рекламування унікальної ефективності значно плутає не лише пацієнта, але і лікаря, ускладнює раціональний вибір препарату для відновлення мікробної екології в різних клінічних ситуаціях.

В той же час кожен пробіотик більшою чи меншою мірою відрізняється від інших засобів цієї серії, оскільки має свої специфічні характеристики: містить конкретні штами мікроорганізмів певних видів з індивідуальними біологічними властивостями; допоміжні речовини різної природи; сконструйований певним способом і зроблений згідно відповідної технології. Усі ці властивості визначають ефективність пробіотика, спектр його показань і спосіб застосування.

Ефективність пробіотика у великій мірі визначається не лише видовим, але і штамовим складом, у тому числі кількістю штамів і способом їх з’єднання при конструюванні препарату. Число видів і штамів у пробіотику при вдалому конструюванні полікомпонентного консорціуму є важливим чинником його ефективності. Ще до теперішнього часу переважна частина пробіотиків являє собою 1-3-х-штамові композиції. Причому, відбір штамів у пробіотики зазвичай проводять із врахуванням взаємного проживання видів, до яких вони належать, у кишечнику людини, але рідко піддається аналізу механізм спільної функціональної активності конкретних штамів у біотопах.

Лише останніми роками відзначається помітне зміщення поглядів фахівців у бік доцільності конструювання багатокомпонентних препаратів. Розвиток мікробіології надав досить переконливих аргументів на користь ствердження цих уявлень. Встановлено, що природне життя мікроорганізмів завжди пов’язане з формуванням консорціумів. Тільки в умовах успішного конструювання багатовидового угруповання з оптимальним розподілом біологічних функцій між його співчленами, вдається створити умови для тривалого виживання мікроорганізмів в умовах зовнішнього середовища, що змінюються. Усвідомлення очевидних переваг консорціумів активізувало роботи із створення полікомпонентних пробіотиків.

На жаль, багато пробіотиків полікомпонентного складу є механічною сумішшю культур штамів і не володіють задекларованою ефективністю. Недоліки такого методу конструювання пробіотичних композицій очевидні, оскільки надалі дана суміш мікробів, значно ослаблених технологічними операціями (ліофілізацією та ін.), і не пристосована до життя в соціумах, одночасно потрапляє в шлунково-кишковий тракт людини, де ці мікроорганізми, що мають ідентичні харчові потреби і метаболічні властивості, вимушені конкурувати один з одним, що неминуче призведе до зниження активності препарату. Такі суміші не можуть розглядатися як мікробні консорціуми, оскільки життєдіяльність консорціуму грунтується на погодженій взаємодії окремих мікроорганізмів, що оптимізує умови життя угруповання в цілому.

Безперечно, біотехнологічне завдання конструювання стійких симбіозів полівидового складу досить складне. Воно вимагає не лише одержання штамів, що мають цінні біологічні властивості, але і вивчення механізму їх взаємодії за різних умов життя. На підставі результатів цих досліджень повинні створюватися мутуалістичні угруповання, в яких підсумовуються і взаємодоповнюються найбільш важливі властивості, що перетворять консорціум в єдиний організм із погодженим функціонуванням всіх його компонентів. Лише в цьому випадку мультивидовий пробіотик може придбати поліфункціональність і забезпечити великий клінічний ефект, що вигідно відрізняє його від пробіотиків обмеженого мікробного складу.
Саме такі уявлення були закладені в основу біоконструювання мультипробіотиків групи “Симбітер®” й “Апібакт®”.

Основні відмінності мультипробіотиків від інших полікомпонентних пробіотиків представлені в таблиці 3

Таблиця 3

Основні відмінності мультипробіотиків “Симбітер” й “Апібакт” від інших полікомпонентних пробіотиків

Показник	Мультипробіотики	Полікомпонентні пробіотики інших серій
Склад	Жива біомаса клітин мутуалістичного симбіозу пробіотичних бактерій і їх метаболіти, укладені в екзополісахаридний матрикс, функціонально схожий з муциновим матриксом біоплівок біотопів людини. Таким чином, мікрофлора мультипробіотиків адаптована до біоплівкового способу життя, що надає їй більшої стійкості до несприятливих чинників.	Ліофілізована механічна суміш клітинних біомас декількох штамів.
Кількість штамів	14-24	3-7
Вид взаємодії між штамами	Мутуалістичні відносини з синергічним доповненням унікальних пробіотичних властивостей кожного штаму. Умови нарощування біомаси передбачають збереження співвідношення між окремими штамами і досягнення оптимального рівня бактеріальної популяції.	Індиферентне відношення один до одного або антагонізм, внаслідок чого виживає один найбільш активний в конкретних умовах штам
Форма виготовлення	Жива біомаса біологічно активних клітин	Ліофілізат клітин, що знаходяться в стані анабіозу, у вигляді порошку, пігулок або капсул
Швидкість реактивації клітин	Відразу після введення в організм	Більше 8 год
Особливості пробіотичної мікрофлори	Фізіологічні представники грампозитивних анаеробних сахаролітичних аспорогенних бактерій (ГАСАБ), що мають статус GRAS	Зустрічаються умовно-патогенні мікроорганізми
Пробіотичні властивості	Широкий спектр властивостей : антагоністична активність відносно широкого спектру патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів за рахунок синтезу бактериоцинів, у тому числі пропіонінів, перекису водню, лізоциму, оксиду азоту та інших антимікробних субстанцій; синтез вітамінів групи В (В1, В2, В6, В12, РР); коротколанцюжкових жирних кислот, екзополісахаридів; різноманітного спектру ферментів, метаболізуючих білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, холестерин, оксалати та ін.; імуномодулюючі властивості; стимуляція синтезу муцинів і зміцнення слизового захисного бар’єру; підтримка складу і функціональної активності індигенної нормобіоти.	Обмежений спектр властивостей

Діючою основою мультипробіотиків серій “Симбітер®” і “Апібакт®” є мутуалістичний мультикомпонентний симбіоз пробіотичних штамів, сконструйований з урахуванням синергічного доповнення унікальних пробіотичних властивостей кожного штаму. За бактеріальним складом і функціями вони наближені до фізіологічної сахаролітичної ланки нормобіоти здорової людини, яка, як відомо, характеризується широким спектром корисних властивостей і взаємовигідними стосунками між окремими групами бактерій. Спеціальна біотехнологія конструювання мультикомпонентних консорціумів мутуалістичного типу забезпечує високу стійкість симбіозу, тривале збереження співвідношення між окремими штамами і досягнення оптимального рівня бактеріальної популяції.

Наявність у складі багатовидового симбіотичного консорціуму бактерій з різними за природою корисними властивостями, які підсумовуються в комплексному препараті, наділяє його багатофункціональністю. Це визначає переваги мультипробіотиків при їх клінічному застосуванні, оскільки виключається необхідність призначення хворому одночасно декількох мікробних препаратів вузької дії і дозволяє уникнути поліпрагмазії , що часто практикується в медицині.

Мультипробіотики “Симбітер®” і “Апібакт®” містять унікальні штами біфідобактерій, лактобацил, лактококів і пропіоновокислих бактерій, що є найбільш ефективними і безпечними дружніми симбіонтами здорової людини будь-якого віку. До складу мультипробіотиків також входять фізіологічно корисні продукти метаболізму симбіотичних бактерій (полісахариди, амінокислоти, вітаміни, коротколанцюжкові жирні кислоти, ферменти, структурні компоненти клітин та інші фізіологічні компоненти), які посилюють пробіотичний ефект.
Використання при отриманні мультипробіотиків виключно натуральних компонентів і найбільш здорової мікрофлори забезпечує безпеку мультипробіотиків для пацієнтів будь-якого віку та імунного статусу.

Висока ефективність мультипробіотиків при їх безпеці для здоров’я пацієнтів будь-якого віку дозволила забезпечити медицину препаратами, які сприяють формуванню, підтримці та нормалізації здорової ендомікроекології на всіх етапах онтогенезу людини, охоплюючи проблеми підтримки мікроекологічного здоров’я жінки, спрямованого на формування фізіологічної мікрофлори у новонароджених і збереження нормобіоценоза впродовж усього подальшого життя [10, 11].

Важлива особливість мультипробіотиків полягає в тому, що використані в їх складі сахаролітичні анаероби є активними продуцентами екзогенних полісахаридів. З одного боку, високомолекулярні вуглеводні метаболіти бактерій мають ряд цінних фізіологічних характеристик. Вони проявляють імуномодулюючу активність, сприяють ущільненню приепітеліальних біоплівок і підвищенню їх захисних функцій. Подібно до муцина, що міститься в приепітеліальних біоплівках, екзополісахариди селективно стимулюють зростання і адгезивну здатність клітин-продуцентів, захищають їх від шкідливих чинників місця існування, виконують функцію резервного живлення для сахаролітичної мікрофлори. Завдяки різноманітності полісахаридів, що синтезуються різними видами пробіотичних бактерій, збільшується імуногенна активність і стимулююча здатність відносно сахаролітичної індигенної мікрофлори. Спектр екзополісахаридів різного складу забезпечує організм цінними моноцукрами, які входять до складу глікопротеїнів крові й тканин, імуноглобулінів, ферментів, гормонів та ін. Ці цукри відіграють велику роль у забезпеченні здорового функціонування організму, проте рідко зустрічаються у складі традиційних продуктів харчування.

З іншого боку, екзополімери є матриксом, сприяючим формуванню за рахунок коадгезії клітин їх агрегатів, а також утримуючим мікроколонії, що утворилися, у своїй високов’язкій масі, виконуючи роль своєрідного сорбційного матеріалу. Багатовидова пробіотична структура, що формується, багато в чому нагадує біоплівки, що утворюються мікрофлорою у біотопах тіла людини. Як відомо, бактеріальні мікроколонії, увладені у біоплівки, характеризуються більш високою стійкістю до ряду несприятливих чинників (антибактеріальних агентів, травних секретів, фагів, мікробів-антагоністів та ін.). Завдяки цьому, багатоштамова форма пробіотика, що складається з ув’язнених у біоплівку комплексних мікроколоній, відрізняється високою життєстійкістю за рахунок гнучкої адаптації до змін умов проживання і сприяє прояву більш високого пробіотичного ефекту в порівнянні з класичними ліофілізованими пробіотиками.

Багато функцій мультипробіотиків “Симбітер®” і “Апібакт®” реалізуються за рахунок синтезу сахаролітичною флорою коротколанцюжкових жирних кислот (КЛЖК), які відіграють важливу роль у регуляції кишкових мікробіоценозів і підтримці гомеостазу організму. При розпаді цих метаболітів утворюється багато енергії, тому вони є додатковим, автономним джерелом енергії для епітелію. Оцтова кислота, що синтезується біфідофлорою і пропіоновокислими бактеріями, забезпечує антимікробний ефект, бере участь в ліпогенезі, регулює рН в порожнині кишечника і моторику шлунково-кишкового тракту. Молочна кислота, що є продуктом метаболізму лактобацил, лактококів і біфідобактерій, бере участь, головним чином, у регуляції рН, місцевого імунітету і в глюконеогенезі. Пропіонова кислота, що є ключовим метаболітом пропіоновокислих бактерій, відрізняється високим антибактеріальним ефектом відносно широкого спектру потенційних патогенів, у тому числі збудників мікозів; здатна блокувати адгезію патогенів до епітелію; є субстратом для глюконеогенезу. Піровиноградна кислота є центраболітом обмінних процесів в епітеліоцитах, у зв’язку з чим позитивно впливає на усі види метаболізму. Мурашина кислота є активатором фагоцитозу і матеріалом для синтезу нуклеїнових кислот. Бурштинова кислота бере участь в енергетичному обміні, активує ряд ферментів тканинного дихання, покращує синтез білка, має антиоксидантний ефект. КЛЖК активізують розвиток фізіологічних сахаролітичних анаеробів за рахунок пригнічення кислоточутливих умовно-патогенних мікроорганізмів і формування у біотопах біохімічних умов, які сприяють придбанню фізіологічними мікроорганізмами селективних переваг у порівнянні з потенційними патогенами.

Значимість КЛЖК для підтримання гомеостазу організму підтверджується тим, що недоліком їх синтезу супроводжується ряд автоімунних, функціональних і запальних захворювань травного тракту (хвороба Крону, виразковий коліт, синдром подразненого кишечника та ін.) і всі види мікроекологічних розладів. Встановлено, що концентрація КЛЖК значно знижена в секретах хворих з різноманітною патологією ротоглотки (ангіна, хронічний тонзиліт і так далі).
Окрім КЛЖК і полісахаридів, мультипробіотики синтезують інші цінні метаболіти.

За рахунок синтезу різноманітного спектру ферментів, метаболізуючих білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та ін., мультипробіотики беруть участь у травній функції, знижуючи навантаження на травну систему організму. Вони сприяють руйнуванню шкідливих сполук, зокрема холестерину, оксалатів, алергенів, мутагенів, канцерогенів, ксенобіотиків та ін.

Бактерії мультипробіотиків синтезують бактеріоцини, активні відносно широкого спектру патогенних й умовно-патогенних мікроорганізмів, але не пригнічуючи сахаролітичні бактерії нормофлори. Особливу групу бактеріоцинів являють пропіоніни, що синтезуються пропіоновокислими бактеріями. Пропіоніни, окрім пригнічення бактерійних патогенів, активні також відносно збудників мікозів і вірусних інфекцій.

Такий широкий спектр біосинтетичних властивостей вдалося сконцентрувати в одному препараті за рахунок конструювання багатокомпонентного угруповання фізіологічних мікроорганізмів, що функціонують як єдиний організм на основі взаємовигідних метаболічних й енергетичних зв’язків.

Природна резистентність бактерій мультипробіотиків “Симбітер®” і “Апібакт®” до багатьох сучасних антибактеріальних препаратів дозволяє їх використовувати в період антибіотикотерапії, що підвищує ефективність лікування і попереджує негативну дію антибіотиків на організм хворого. Оскільки мультипробіотики не синтезують ферменти, що руйнують або модифікують антибіотики, їх використання не знижує ефективність етіотропної терапії. Навпаки, висока антагоністична активність мікрофлори препаратів відносно широкого спектру патогенних й умовно-патогенних мікроорганізмів раціонально доповнює лікувальний ефект [5, 8].

На відміну від антибіотиків, мультипробіотики на основі фізіологічної мікрофлори відіграють виключно важливу роль як ефективний профілактичний засіб, який сприяє попередженню порушень у мікробній екології і пов’язаних з ними захворювань. Особливо це стосується новонароджених з групи ризику, дітей раннього віку, осіб з імунодефіцитами, “часто хворіючих” дітей, літніх людей, вагітних, породіль і жінок в період лактації, ослаблених пацієнтів після перенесених захворювань, особливо інфекційних, хірургічного та іншого лікування, пов’язаного з прийомом антибіотиків, гормональної терапії, імунодепресантів, променевої і хіміотерапії і так далі [12, 13]

Велике значення має висока концентрація в мультипробіотиках клітин фізіологічних бактерій. Це забезпечує високу конкурентоспроможність пробіотичної мікрофлори відносно транзиторних мікроорганізмів і підвищує біоценозвідновлюючі можливості пробіотика. Крім того, маючи величезну сорбційну поверхню, висококонцентрована біомаса пробіотичних клітин здатна виводити з травного тракту мікробні й харчові токсини, алергени і вірусні частки, попереджаючи їх негативну дію на організм людини.
Багато сучасних препаратів, що пропонуються для корекції порушень у мікробній екосистемі, містять у дозі 10⁷ − 10⁸ клітин пробіотичної флори. Якщо врахувати, що біотопи травного тракту дорослої людини заселяє мікробна популяція чисельністю 10¹⁴ − 10¹⁵ клітин, дуже проблематичною є пробіотична корекція такого численного мікробного угруповання, що знаходиться в стані високої активності, за рахунок ослабленої ліофілізацією і захисними чинниками макроорганізму “мізерною купкою” пробіотичних бактерій, багато з яких просто не доходять до товстого кишечника.

При обгрунтуванні концентраційних показників мультипробіотиків врахована ступінь інактивації частини пробіотичної популяції при транзиті через шлунок і тонку кишку, а також високий рівень колонізації травного тракту людини різноманітними мікробними угрупованняіми, які, як правило, чинять потужний опір процесу активізації в кожному конкретному біотопі екзогенної мікрофлори, у тому числі і пробіотичній.

Оскільки загальна кількість клітин мікроорганізмів, що заселяють біотопи гастроінтестинальної системи дорослих людей в нормі перевищує 10¹⁴, для надання препаратом біотерапевтичного ефекту кількість клітин фізіологічної мікрофлори, що вводиться per os в організм дорослої людини, повинна складати не менше 10¹¹. Цей показник був взятий за основу при створенні концентрованих форм мультипробіотиків групи “Симбітер®”, призначених для дітей, старших за три роки і дорослих. У дитячих формулах мультипробіотика, призначених для дітей віком до трьох років, концентрація клітин нижче і складає 10⁹ в одній дозі.

Концентрація в препараті такої численної, поліфункціональної популяції оздоровчої мікрофлори сприяє ефективному усуненню дисбіозів і підвищенню активності комплексного етіопатогенетичного лікування хворих різного профілю, що встановлено численними медичними дослідженнями і тривалим клінічним застосуванням.

Кінцевий терапевтичний ефект пробіотика значною мірою залежить від форми його виготовлення. Нині відомі різноманітні форми виготовлення пробіотиків : суспензії, порошки, пігулки, капсули, супозиторії, жувальні гумки. На жаль, форма виготовлення пробіотика у більшості випадків переслідує реалізацію комерційних інтересів виробника, ніж терапевтичних властивостей препарату. Наприклад, перевага ліофілізованих форм пробіотиків обумовлена прагненням до збільшення їх терміну зберігання, що негативно позначається на активності пробіотичної флори.

Попри те, що ліофілізація є одним з найбільш щадних методів консервації клітин мікроорганізмів, вона не може забезпечити повне збереження життєздатності й активності пробіотика. Крім того, при ліофілізації біомаса пробіотичних клітин з’єднується з протективними речовинами, які при деяких формах патології визначають протипоказання препарату. Ліофілізований пробіотик знаходиться в стані анабіозу, і для відновлення життєдіяльності клітин необхідно досить тривалий час реактивації – не менше 8 годин в ідеальних умовах, які, природно, відсутні в шлунково-кишковому тракті людини. Такі пробіотики абсолютно даремні для пацієнтів із синдромом діареї, а також маленьких дітей, у яких транзит їжі по травному каналу проходить значно інтенсивніше, ніж у дорослих людей. За час між дефекацією ліофілізований пробіотик не встигає вийти із стану анабіозу і елімінується з організму, не виконавши своєї пробіотичної місії.

Важливу роль відіграють бактеріальні метаболіти, що містяться в пробіотиках, проте технології ліофілізованих пробіотиків не дозволяють збагатити препарат необхідною кількістю продуктів мікробного метаболізму.
Форма пробіотика вказує на передбачувану доставку мікроорганізмів у певну зону організму. Очевидно, що ліофілізовані пероральні пробіотики не зможуть проявити активність у ротовій порожнині, шлунку і проксимальних відділах кишечника, оскільки не встигнуть реактивуватись . Для цих цілей придатні тільки рідкі форми пробіотиків, в яких мікрофлора спочатку знаходиться в активному стані й не вимагає тривалого часу для реактивації.

У зв’язку з тим, що більшість мікроорганізмів різко втрачають свою активність у шлунку через високу бактерицидність шлункового соку, при виготовленні багатьох пробіотиків бактеріальну біомасу укладають у кислостійкі капсули. Проте кислостійкі капсули не є надійною гарантією збереження активності пробіотика. Маючи стійкість до кислоти, вони миттєво розчиняються в лужних умовах 12-палої кишки, середовище якої не менш агресивне для мікрофлори, ніж середовище порожнини шлунку. Потужними інгібірувальними чинниками є також жовч, феноли, протеолітичні ферменти, що містяться в проксимальних відділах кишечника. Це призводить до масової загибелі пробіотичної флори ще задовго до її реактивації з ліофілізованого стану.

Необхідно враховувати, що капсульовані форми пробіотиків призначені для дітей старшого віку і дорослих пацієнтів, але не для дітей раннього віку. Шлунковий сік дітей раннього віку відрізняється низькою кислотністю, а капсулу маленька дитина проковтнути не може. Рекомендації щодо використання пробіотиків в капсулах у лікуванні дітей після їх розкриття і розведення вмісту в рідині є більш ніж не коректними. Багато пробіотиків у капсульованих формах містять штами, що відносяться до умовно-патогенних видів (найчастіше, ентерококи і ешерихії), що ставить під сумніви твердження про їх “абсолютну безпеку” для організму дитини і підтверджує неможливість використання таких пробіотиків у педіатрії. Тому поширення ліофілізованих пробіотиків і синбіотиків, укладених у кислотостійкі капсули, навряд чи можна розглядати в якості ідеальної формули сучасного засобу бактеріальної терапії.

Резистентність до шлункового соку, жовчі, фенолу, панкреатичних ферментів, лізоциму та інших природних інгібіторів травного тракту безперечно є важливою властивістю пробіотиків. Тільки за наявності стійкості до шлунково-кишкових інгібіторів мікрофлора пробіотика має шанси в життєдіяльному стані досягати товстої кишки і проявляти в ній функціональну активність.

У складі мультипробіотиків “Симбітер®” й “Апібакт®” використовуються штами, спеціально селекціоновані у напрямі підвищення резистентності до природних інгібіторів травного тракту. Такі мікроорганізми набагато швидше адаптуються і здійснюють оздоровчу дію, ніж укладені в капсулу висушені культури, для пожвавлення яких вимагається тривалий час і певні умови середовища, які відсутні в організмі людини. Крім того, стійка до природних захисних чинників гастроінтестинальної системи людини мікрофлора є більше спорідненою його організму і поступає в кишечник вже в активізованому стані, що дає їй можливість витримати конкурентну боротьбу з численними популяціями транзиторної мікрофлори за їжу і життєвий простір.

Ступінь виживання обов’язково повинна враховуватися при обгрунтуванні концентрації життєздатної мікрофлори в пробіотику. Зокрема, культури селекціонованих штамів, які використовуються у складі мультипробіотиків “Симбітер®” й “Апібакт®”, зберігають не менше 50 % популяції клітин після двогодинної витримки в шлунковому соку; 60−70 % − в середовищі, що містить 0,4 % фенолу; 70−80 % − у присутності 20 % жовчі; мають високу резистентність до лізоциму і протеолітичних ферментів [8, 9].

Результати проведення досліджень Науково-дослідним центром незалежних експертиз “Тест” 10 пробіотиків показали наступне: після двогодинної витримки в шлунковому соку в препараті “Біфіформ”, укладеному в кислототривку капсулу, збереглося 1х10⁷ клітин біфідобактерій, в мультипробіотику “Симбітер” – 2х10¹⁰ живих клітин біфідобактерій, тобто в 2000 разів більше; при цьому в пробіотику “Лінекс” кількість живих клітин знизилася в 1000 разів, в “Біфідумбактерині” – в 100000 разів, а в препараті “Лактомун” – в 1000000 разів [14].

Слід враховувати, що важливим захисним чинником відносно мікрофлори є їжа. Тому поширені рекомендації щодо використання пробіотиків натщесерце є не обгрунтованими. Прийом препаратів під час або відразу ж після їжі є раціональнішим, оскільки дозволяє значно підвищити ступінь виживання мікрофлори в шлунку і 12-палій кишці. Проведені нами дослідження показали, що додавання в шлунковий сік 10 % молока збільшує ступінь виживання мікрофлори мультипробіотика “Симбітер” до 80-90% [10].

В останні роки в Україні помітно активізувалися пропозиції по використанню для цілей пробіотичної терапії кисломолочних продуктів і бактеріальних заквасок.

У зв’язку з цим слід зазначити, що підтримка захисних сил організму і збереження здоров’я за допомогою їжі є дуже важливим завданням, і не остання роль тут належить пробіотичним кисломолочним продуктам. Велика частина цих продуктів сприяє поліпшенню травлення, підтримці мікрофлори кишечника і підвищення адаптаційних можливостей організму. Кисломолочні продукти, що містять штами бактерій з доведеною пробіотичної ефективністю, корисно використовувати в складі дієтичного харчування, а також в харчуванні практично здорових людей з метою профілактики дисбіозів і асоційованих з ними інших форм патології. Однак приписувати деяким пробіотичним продуктам чудодійні властивості не тільки неправильно, але й неетично. Не можна механічно поширювати на пробіотичні продукти властивості унікальних пробіотичних композицій тільки тому, що в складі продукту містяться бактерії аналогічних видів. Слід брати до уваги, що кожен бактеріальний вид містить величезну кількість штамів і тільки окремі з них мають унікальні пробиотическими потенціями.

Зокрема, нами розроблена технологія кисломолочного продукту «Симбівіт®». Даний продукт, будучи носієм мультикомпонентної симбіотичної культури корисних бактерій, має прекрасні органолептичні характеристики, ніжну консистенцію, сприяє підтримці в тонусі мікроекологіческой системи людини і заповненню потреб його організму в необхідних для нормальної життєдіяльності незамінних харчових речовинах (білка, кальцію, лактози, бактеріальних метаболітів). Разом з тим даний продукт не може замінити пробіотичну терапію мультипробіотиків «Симбітер®», а тільки доповнити лікування, зокрема для закріплення терапії мультипробіотиків і профілактики рецидивів хвороби.

Необхідно враховувати, що при приготуванні кисломолочних продуктів використовується пастеризоване молоко, яке містить залишкову термостійку мікрофлору, що не дозволяє в повній мірі забезпечити умови для активного розвитку пробіотичних мікроорганізмів, оптимальної нішею мешкання яких є біотопи людини. У молоці більшість пробіотиків розвиваються і накопичують біомасу клітин досить повільно, а умови молочних заводів не можуть забезпечити реалізацію тривалих технологічних процесів. Тому в складі мікрофлори готового продукту переважають штами молочнокислих бактерій, здатні швидко розмножуватися в молоці і накопичувати в якості головного метаболіту молочну кислоту. Ці технологічно корисні штами мають найбільш низький пробіотичний потенціал. Крім того, вони за рахунок швидкого накопичення біомаси своїх клітин не дають можливості розвинутися найбільш цінним пробіотичним бактеріям. Через швидку ферментацію молока більшість фізіологічних метаболітів пробіотичної флори не накопичуються в концентрації, здатної зробити позитивний вплив на здоров’я людини. Тому в метаболічному складі продукту переважає молочна кислота.

Одним з простих споживчих методів додання кисломолочному продукту пробіотичної активності є додавання в кожну порцію продукту перед вживанням однієї дози мультипробіотиків, що не зіпсує смак продукту, але додасть йому оздоровчих якостей.

Важливо також мати на увазі, що не всім пацієнтам показано використання кисломолочних продуктів. Наприклад, алергікам, пацієнтами з лактазной недостатністю, сечокам’яною хворобою (зі схильністю до утворення фосфатних каменів) молочні продукти можуть використовуватися в дуже обмежених кількостях.

Ще більше запитань викликають пропозиції щодо використання в пробіотичному лікуванні хворих бактеріальних заквасок. Призначення закваски – активне сквашування молока при приготуванні кисломолочних продуктів. Тому основна роль в мікробній композиції відводиться молочнокислим бактеріям, які швидко згортають молоко і надають продукту хороші органолептичні показники. Пробіотичні штами, які вводять в деякі закваски, при цьому пригнічуються. Тому в складі закваски і продукту, який отримують з її використанням, міститься недостатня кількість пробіотично цінних штамів і їх метаболітів для надання оздоровчого ефекту.

Закваски і кисломолочні продукти збіднені метаболітами, які в мультипробіотиках служать важливим додатковим пробіотичним фактором. Так, здатність до синтезу полісахаридів при приготуванні заквасок і кисломолочних продуктів встигають реалізувати тільки швидкорослі штами молочнокислих бактерій, причому частково, оскільки процес ферментації зупиняється відразу ж після утворення згустку в молоці, а процес синтезу полісахаридів більш тривалий. Найбільш корисні, пробіотичні цінні штами через повільний розвиток в молоці зовсім не встигають реалізувати свої полісахарідсинтезуючі здатності. Тому полісахариди, що містяться в кисломолочних продуктах і заквасках, характеризуються однотипністю, низькою концентрацією і низькою фізіологічною активністю.

На відміну від мультипробіотиків, в заквасках і кисломолочних продуктах переважає молочна кислота, причому її D-ізомер, який не метаболізується клітинами людини, тому у пацієнтів з порушеним метаболізмом і дітей раннього віку здатний викликати ацидоз. Відсутність пропіонової і оцтової кислот значно знижує оздоровчий ефект продуктів. У кисломолочних продуктах залишається значна кількість (до 80%) не ферментованої лактози, в зв’язку з чим багато хто з них погано переносять хворі з лактазною недостатністю.

В кисломолочних продуктах і бактеріальних заквасках навіть за умови присутності в їх складі продуцентів вітамінів самі вітаміни практично відсутні. Це обумовлено тим, що приготування заквасок і кисломолочних продуктів передбачає використання в якості основного бактеріального компонента швидкозростаючих штамів молочнокислих бактерій, які активно використовують вітаміни в процесі свого зростання. Крім того, вітамінопродуценти в даних умовах не можуть реалізувати свій біосинтетичний потенціал через повільний розвиток і нездатності конкурувати з активними заквасочних штамами.

Закваски і кисломолочні продукти мають більш вузький спектр ферментативної активності, переважно спрямованої на зброджування лактози з утворенням молочної кислоти.

Закваски і кисломолочні продукти значно бідніше продуцентами бактеріоцинів, оскільки в їх складі пріоритетне місце займають енергійні кислотоутворювачі, які весь свій біологічний потенціал направляють на сахаролітичну діяльність.

Незважаючи на наведені аргументи, в останні роки окремі виробники бактеріальних заквасок стали не тільки порівнювати мультипробіотики серії «Симбітер®» зі своєю продукцією, але і механічно переносити клінічно доведені ефекти мультипробіотиків на окремі бактеріальні закваски. У зв’язку з цим потрібно підкреслити, що єдиною загальною характеристикою мультипробіотиків групи «Симбітер®» і бактеріальних заквасок, які позиціонують їх розробниками як засобу пробіотичної дії, є присутність в них сахаролітичних бактерій і наявність в рецептурі певних кількостей коров’ячого молока. Слід також зазначити, що будь-який пробіотик, що містить штами молочнокислих бактерій (лактобацил, лактококков, термофільного молочнокислого стрептокока), в тому числі і «Симбітер® ацидофільний», можна використовувати в якості заквасочного матеріалу для приготування в домашніх умовах кисломолочного продукту при максимальному дотриманні при цьому асептичних умов і строгій підтримці оптимальних параметрів ферментації, зокрема температури. Разом з тим, ключові властивості мультипробіотиків, охарактеризовані в даній статті і визначають їх пробіотичну ефективність, відсутні у заквасок, які за своїм призначенням повинні використовуватися виключно для сквашування молока і отримання кисломолочних продуктів, серед яких, безперечно, є багато продуктів, корисних для здоров’я споживачів. Однак їх використання не може замінити лікування мультипробіотиками, що мають особливий склад і функції, які і забезпечують їх високу ефективність, переконливо доведену багатосторонніми біологічними та медичними дослідженнями.

На завершення слід зазначити, що питання вдосконалення методів конструювання пробіотиків і схем їх раціонального застосування в клініці стають все більш актуальними. Останні досягнення біології і медицини в частині вивчення мікробної екології людини, створення і практичного застосування нових поколінь пробіотиків, вже не дають можливості відмовитися від подальшого розвитку концепції пробіотиків. Раціональне застосування накопиченого досвіду і адекватне застосування сучасних засобів пробіотичної серії має відіграти велику роль в реалізації проблеми поліпшення здоров’я населення.

Всемирная гастроэнтерологическая ассоциация. Практические рекомендации. Пробиотики и пребиотики. Май. 2008.
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.
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.
Янковский Д.С., Дымент Г.С. Современное состояние проблемы получения и клинического применения // Современная педиатрия. – 2006. – №3(12). – С. 136–147.
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.
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.
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.
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.
Янковский Д.С., Дымент Г.С. Микрофлора и здоровье человека. ТОВ „Червона Рута-Турс”, Киев, 2008. – 552 с.
Янковский Д.С., Моисеенко Р.А., Дымент Г.С. Особенности отечественных мультипробиотиков // Современная педиатрия. – 2009. – №3(25). – С. 79-84.
Янковский Д.С., Моисеенко Р.А., Дымент Г.С. Место дисбиоза в патологии человека // Совр. педиатрия. − 2010. − №1 (29). − С. 154−167.
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).
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.
Коваленко Н.К. Что такое «хорошо» и что такое «плохо» в мире пробиотиков? // http://disbiozu.net/treat.
Haukioja А. Probiotics and Oral Health // Eur J Dent. – 2010. – № 4(3). – Р. 348–355.
Kligler B, Cohrssen A. Probiotics. Am Fam Physician. – 2008. − № 1. – Р. 1073-1078.
Walker R. M., Buckley M. Probiotic microbes: the scientific basis. A report from the American Academy of Microbiology, 2006.