Antibiotiki, probiotiki, prebiotiki: druz'ya ili vragi?

Full Text

По мере расширения применения двух групп препаратов с противоположными эффектами – антимикробных средств и пробиотиков – в сознании ряда медицинских специалистов отчетливо сформировалось противопоставление антибиотиков и бактериопрепаратов. В основу этого конфликта была положена концепция гибели микроорганизмов, входящих в состав бактерийного препарата, при совместном назначении с антибиотиком. Во второй половине 1990-х годов была сформулирована концепция пребиотиков. С этого момента постепенно в медицинской среде начало формироваться еще одно противопоставление – пробиотик–пребиотик. Сторонники применения как одной, так и второй групп этих препаратов искусственно преувеличивают значение отдельных преимуществ этих лекарственных средств и пытаются обосновать их уникальность. На наш взгляд, эти конфликты, имея в своей основе ряд объективно существующих предпосылок, являются в значительной мере искусственными и во многом противоречат современной концепции применения прои пребиотических препаратов. В конце XX века по мере совершенствования микробиологических техник и появления новых методов изучения микробиоценозов и роли отдельных микроорганизмов дальнейшее развитие получила «инфекционная гастроэнтерология». Кроме Helicobacter pylori «целью» терапии стали разные условно-патогенные микроорганизмы и постепенно антимикробные препараты (АМП) вышли за рамки классических инфекций. На фоне положительных результатов исследований по эффективности терапии таких состояний ощущается явный дефицит достоверных данных о конкретных микроорганизмах, участвующих в патогенезе неинфекционных заболеваний, выявляется недостаточная подготовка гастроэнтерологов и терапевтов в области антимикробной терапии, АМП назначаются на основании опыта лечения классических инфекций и ощущается дефицит исследований по альтернативным методам терапии как при инфекционных, так и неинфекционных заболеваниях. Кроме того, расширяется спектр показаний к применению пробиотиков. Эта группа лекарственных средств успешно применяется для лечения не только инфекционных заболеваний (например, диареи), но и хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), в том числе воспалительных заболеваний кишечника, синдрома раздраженного кишечника, а также некоторых болезней обмена веществ (гиперлипидемии, гиперхолестеринемии) и по другим показаниям (табл. 1). Хотя и не существует определенной рекомендованной ежедневной дозы пребиотиков, доза 4–20 г/сут оказалась эффективной у взрослых. По данным M.Roberfroid и соавт., минимальная эффективная доза для взрослого человека для инулина или фруктоолигосахаридов составляет 4 г, а при назначении дозы 20 г возможно появление у части лиц побочных эффектов, таких как вздутие живота или флатуленция [1]. Эти эффекты в большей степени присущи короткоцепочечным фруктоолигосахаридам [2]. Вместе с тем, по данным Е.И.Ткаченко и Ю.П.Успенского (2008 г.), при современном стереотипе питания городского жителя реальное фактическое поступление пребиотических веществ с пищей, как правило, не превышает 1/3–1/2 от условно необходимого их количества, т.е. можно говорить о сформировавшейся пребиотической недостаточности питания. Одним из способов восполнения дефицита пребиотиков является использование или лекарственных препаратов, или биологически активных добавок к пище, содержащих чаще всего инулин и/или олигофруктосахариды или лактулозу. Ряд исследователей, чрезмерно идеализируя возможности пребиотической терапии, предлагают отказаться от применения опасных мутантов – пробиотиков и использовать только пребиотики [3]. Существуют ли основания для совместного применения антимикробных препаратов и пробиотиков, пробиотиков и пребиотиков, в каких ситуациях комбинированная терапия может иметь преимущества, располагаем ли мы примерами эффективной комбинированной терапии? Одной из причин негативного отношения к комбинации антибиотик + пробиотик, на наш взгляд, является неправильное определение целей назначения такой терапии. Традиционно живые микроорганизмы назначались для увеличения численности популяции полезной микрофлоры ЖКТ («чтобы росли и приживались») и замещения утраченных по разным причинам функций естественной нормофлоры. При такой постановке вопроса становятся вполне уместными возражения противников пробиотической терапии, указывающих на несоответствие пробиотических штаммов нормальной микрофлоре конкретного пациента, короткий период жизни пробиотических штаммов в кишечнике человека, неполное восстановление микробиоценоза, и вполне закономерная гибель части популяции экзогенных бактерий под влиянием применяющегося антимикробного препарата. Следует признать, что с расширением объема знаний о сложности и многообразии микробных экосистем кишечника концепция применения пробиотиков как факторов длительной колонизации находит все меньше сторонников. Однако современные пробиотики могут решать существенно более широкий круг задач, среди которых: • селективная стимуляция иммунной системы (активация или супрессия, например, за счет поляризации наивных Т-лимфоцитов по проили противовоспалительному пути, селективной индукции выработки дефенсинов и т.д.); • воздействие на ключевое звено (звенья) патогенеза болезни (токсины, адгезию, инвазию, транслокацию и др.); • влияние на какой-то ключевой механизм действия основного лекарственного препарата (например, улучшение антимикробного эффекта действия антибиотиков при антихеликобактерной терапии); • дополнение эффектов основного препарата (например, гиполипидемические средства, антигистаминные препараты и регуляторы моторики при синдроме раздраженного кишечника и др.); • «переключение» ответа макроорганизма на воздействие патогенетического фактора (воспалительные заболевания кишечника – ВЗК, иммунозависимые состояния); • профилактика реинфекции. Залогом успешного одновременного применения антибиотика и пробиотика является субпороговая (субэффективная) концентрация АМП в ЖКТ и/или определенная устойчивость пробиотика к АМП. Так, не все антибиотики, особенно назначаемые парентерально, создают эффективные концентрации в кишечнике, прежде всего в просвете и в пристеночном слое слизи. При пероральном приеме АМП возможно использование временного интервала, что позволяет назначать пробиотик после того как концентрация антибиотика в просвете кишечника снизится до минимальной. И, наконец, можно использовать сведения об устойчивости пробиотических штаммов к АМП. Наибольшей устойчивостью к антибиотикам обладают сахаромицеты. Чаще всего применяются Saccharomyces boulardii, однако следует учитывать, что они чувствительны к противогрибковым препаратам. Определенным уровнем устойчивости к действию антимикробных препаратов обладают пробиотические штаммы бацилл (Bacillus), энтерококков (Enterococcus), лактобацилл (Lactobacillus) и в меньшей степени – бифидобактерий (Bifidobacterium) и кишечных палочек (E. coli). Наибольший практический интерес представляют пробиотические штаммы энтерокков, число которых в Европе достигает нескольких десятков (табл. 2). Безопасность применения энтерококковых пробиотиков изучается в течение нескольких десятилетий. В результате сравнительного анализа штаммов установлено, что вирулентность энтерококков обусловлена наличием в их геноме ряда генов, расположенных на островах патогенности большого размера, состоящих в среднем из 154 тыс. нуклеотидных пар. На островах патогенности могут располагаться многие известные гены, кодирующие факторы вирулентности: цитолизин (сylA, cylM), фактор агрегации (agg), поверхностные белки (esp, asa1, efaA), сериновой протеиназы (sprE), феромона (fsrB), комплекс генов репарации ДНК, AraC-подобный регулятор транскрипции, компоненты системы PTS, гидролаза желчной кислоты и др. Набор генов в островке может различаться, но у авирулентных штаммов острова с таким составом генов отсутствуют. Если штамм не имеет такого острова в геноме, то он практически не представляет опасности (N.Shankar, 2002). Недавние исследования штаммов энтерококков клинического происхождения в сравнении с аутоштаммами и штаммами пробиотиков показали, что штаммы энтерококков можно достаточно четко разделить на две большие генетические линии, существенно отличающиеся между собой. Клинические штаммы отличаются от штаммов-пробиотиков по характеру организации их генома, что можно установить с применением рутинных методов генетического анализа, таких как электрофорез в пульсирующем электрическом поле. Отсутствие факторов вирулентности у энтерококков, входящих в состав таких препаратов, как Линекс и Ламинолакт, подтверждено не только в ходе доклинических и клинических испытаний, но и в последующих исследованиях [4]. Генетический анализ обоих штаммов энтерококков показал также их сродство со структурой нового вида энтерококков – Enterococcus lactis, исключительно обнаруживаемых в молочно-кислых бактериях (В.И.Симаненков и соавт., 2009). Дополнительной особенностью энтерококковых пробиотиков по сравнению с клиническими штаммами и аутоштаммами энтерококков является их существенно меньшая восприимчивость к рецепции чужеродных генов в ходе трансформации или конъюгации. Данное обстоятельство также важно для клиницистов, опасающихся возможной передачи генов, в первую очередь генов устойчивости к антибиотикам пробиотическими штаммами. Кроме того, следует учитывать, что молочно-кислые энтерококки, входящие в состав пробиотиков, являясь в своей основе производственными штаммами, исходно селекционированными для создания пищевых продуктов, не адаптированы к длительной персистенции в человеческом организме. Учитывая естественную концентрацию энтерококков в кишечнике человека – 107–108 на 1 г кишечного содержимого, для введения значимого количества пробиотиков, сравнимого с количеством собственных энтерококков, нужно в сотни раз увеличивать дозы приема. Так, предлагаемая дозировка пробиотика Линекс составляет 0,1–0,2% от естественного количества энтерококков. Исследования штаммов энтерококков, используемых в качестве пробиотиков, выявили их низкий уровень генетической компетентности по сравнению с индигенными штаммами, что также снижает риск приобретения новых генетических маркеров. Пробиотический штамм Enterococcus faecium, входящий в состав препарата Линекс, обладает природной устойчивостью к таким препаратам, как линкомицин, канамицин, клиндамицин, амоксициллин (амоксициллин/клавуланат), клоксациллин, эритромицин, ампициллин, рифампицин и пенициллин. Бифидобактерии и лактобациллы обладают менее широким спектром устойчивости к антимикробным препаратам, но и эти микроорганизмы могут применяться в составе схем комплексной терапии. Так, L. acidophillus, входящая в состав Линекса, характеризуется видовой устойчивостью к гентамицину, канамицину, стрептомицину; низкой чувствительностью к бацитрацину, клиндамицину, амоксициллин/клавуланату [5]. Как правило, пробиотические штаммы лактобацилл устойчивы к 2 и более АМП [6, 7]. Принципиально важным при проведении комбинированной терапии с использованием антибиотика и пробиотика является не только выживание части популяции пробиотических штаммов, но сохранение их жизнеспособности и пробиотических свойств. В исследованиях B.Vitali и соавт. (2008 г.) и S.Maccaferri и соавт. (2008 г.) показано, что пробиотические штаммы B. longum biovar infantis ATCC 15697, B. longum biovar infantis BI07, B. longum ATCC 15707, B. longum BL04, B. breve ATCC 15700, B. breve BBSF, B. adolescentis ATCC 15703 сохраняют свою жизнеспособность, основные биохимические свойства, способность к продукции короткоцепочечных жирных кислот, стабильный уровень чувствительности к АМП и могут назначаться вместе с рифаксимином (суточная доза рифаксимина в эксперименте составляла 1800 мг, продолжительность назначения – 10 сут) [8, 9]. Таким образом, возможность одновременного назначения антимикробных препаратов и пробиотиков существует. Какие преимущества может иметь совместное применение антибиотика и пробиотика? Как потенциальные цели такой терапии могут рассматриваться снижение частоты и/или выраженности нежелательных лекарственных реакций; снижение частоты и/или выраженности негативного влияния на микробиоценозы, повышение общей эффективности терапии. Антагонистическая активность пробиотиков к разным микроорганизмам может реализовываться посредством разных механизмов. Известно, что факторами адгезии E. coli O157:H7 являются некоторые поверхностные белки (Surface-layer proteins, Slps) [10], синтез которых зависит от активности генов, экспрессию которых в свою очередь способны регулировать как гормоны нашего организма [11], так и другие микроорганизмы [12]. Так, например, секретируемые продукты L. acidophilus La5 нарушают работу QS-системы EHEC O157 и уменьшают активность генов, отвечающих за вирулентность (колонизацию). Данные свойства пробиотика могут быть использованы как в целях профилактики колонизации кишечника данными штаммами патогенных эшерихий, так и для повышения эффективности терапии больных эшерихиозом. С другой стороны, установлено, что применение в течение 6 нед йогурта, содержащего Lactobacillus acidophilus La5 и Bifidobacterium lactis Bb12, позволяет не только уменьшить выраженность клинических проявлений гастрита, но и плотность популяции хеликобактера, особенно в антральном отделе желудка, и выраженность воспалительной реакции (по данным гистологического исследования) также в наибольшей степени в антральном отделе [13]. Однако в данном случае антагонистическая активность зависит от численности и плотности популяции Bifidobacterium lactis Bb12, а супернатант La5 или Bb12, так же как и сами La5, не обладали ингибирующей активностью в отношении H. pylori. Частота рецидивов при C. difficile-ассоциированных заболеваниях составляет 10–30% и выше, а после каждого обострения риск следующего эпизода существенно увеличивается (C.Stepan, C.Surawicz, 2007). Известно, что применение S. boulardii для лечения этой группы пациентов позволяет почти в 2 раза снизить вероятность развития диареи, вызванной этим микроорганизмом (с 44,8 до 26,3%) (McFarland и соавт., 1994). Но наиболее эффективным является профилактика именно рецидивов заболевания, а не первичного эпизода заболевания (64,7% против 34,6% в контрольной группе, p=0,04, и 24,2% против 19,3% соответственно, р=0,86). По данным проф. С.В.Бельмера (2004 г.), сопоставимой профилактической эффективностью при данной патологии обладает комплексный пробиотик Линекс, а терапевтическая эффективность при курсе терапии длительностью 21 сут достигает 88,9%. Следует учитывать, что эффективность комплексной терапии будет выше, если и пробиотик, и антибиотик будут синергистами. По данным B.-S.Sheu и соавт. (2006 г.), при проведении повторных курсов квадротерапии у пациентов с H. pylori-ассоциированным гастритом, не ответивших на тройную терапию, дополнительное назначение на 4 нед йогурта, содержащего L. acidophilus La5, B. lactis Bb12, L. bulgaricus и S. thermophilus в концентрации 109 КОЕ/мл, по 200 мл 2 раза в день почти в 3 раза снижало частоту появления побочных эффектов этиотропной терапии (p<0,05) и повышало эффективность эрадикационной терапии до 85,5–90,8% (p<0,05) [14]. Еще одним вариантом противопоставления в клинической медицине является попытка ряда специалистов противопоставить препараты с живыми бактериями – пребиотикам. Под пребиотиком предлагается понимать неусваиваемый пищевой ингредиент, способный улучшать состояние здоровья человека посредством избирательной стимуляции роста и/или активности одного или ограниченного количества видов бактерий в кишечнике (преимущественно бифидобактерий и лактобацилл) [15]. У животных, если потомство не получит молозиво/молоко в течение 12–24 ч после рождения, смертность достигает 25%. Роль естественного вскармливания детей чрезвычайно высока, но и у взрослых дефицит пребиотиков имеет неблагоприятные последствия. На отечественном рынке пребиотики представлены инулином, лактулозой и пребиотическими комплексами на основе пищевых волокон. Наряду с пробиотиками и пребиотиками имеется возможность использовать комбинированные препараты – синбиотики, например Линекс био, который, помимо инулина и олигофруктозы, содержит хорошо себя зарекомендовавшие штаммы пробиотических бактерий – L. acidophilus La5, B. lactis Bb12. Преимуществом пребиотика является возможность использовать его в разной дозировке. Так, например, дисахарид лактулоза может использоваться в пребиотической дозе (до 10 мл/сут), «послабляющей» дозе (до 40 мл/сут) и «антитоксической» дозе (более 60 мл/сут). При этом в любом случае препарат будет сохранять свои пребиотические свойства. Аналогичная дозозависимость есть и у инулина. В эксперименте на животных, а затем и в исследованиях на добровольцах показано, что назначение инулина пациентам с избыточной массой тела способствует ее снижению и позволяет улучшить состояние нормофлоры кишечника. Еще одним потенциально важным направлением применения инулина и пробиотиков является гипогликемический и гиполипидемический потенциал данной комбинации [16, 17]. Следует отметить необходимость достаточно длительных курсов для достижения значимого бифидои лактогенного действия пребиотиков (от 2 до 4 нед). Для понимания потенциальных возможностей применения пребиотиков следует учитывать, что основной (пребиотический) эффект опосредован через нормальную микрофлору кишечника: бифидобактерии, бактероиды, клостридии, лактобациллы и некоторые другие виды бактерий. «Небифидогенное» действие зависит от свойств самого пребиотика и имеет некоторые отличия. Следовательно, быстрота развития пребиотического действия, выраженность этого эффекта будут прямо зависеть от наличия жизнеспособных представителей кишечного микробиоценоза, способных усваивать эти ингредиенты (А.И.Хавкин и соавт., 2007). К настоящему времени накоплен обширный опыт по лечебному и профилактическому применению синбиотиков. Так, например, при назначении в течение 7 сут поликомпонентного пробиотика, включающего L. acidophilus La5, B. lactis Bb 12, S. thermophilus и L. bulgaricus, одновременно с олигофруктозой больным, находящимся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии, частота обнаружения условно-потогенной флоры снизилась с 75 до 43% по сравнению с контрольной группой (p=0,), а частота выявления полимикробных ассоциаций – с 75 до 39% (p=0,01). Вместе с тем достоверных различий между группами в частоте развития сепсиса и летальности не выявлено [18]. Поиск новых возможностей снижения риска возникновения колоректального рака проводится в рамках проекта SYNCAN [19]. На онкологической модели у животных в 12-недельном рандромизированном контролируемом плацебо-исследовании при использовании инулина выявлено снижение риска развития опухолей толстой кишки. В пилотном клиническом исследовании в группе из 80 пациентов с онкопатологией толстой кишки при назначении 12 г/сут препарата Synergy 1 (oligofructose-enriched inulin) и пробиотика (LGG и BB-12) в течение 12 нед выявлено достоверное снижение численности популяции Clostridium perfringens и УПФ, снижение активности пролиферативных процессов в биоптатах из толстой кишки, уменьшение объема некроза в кишечной стенке, повышение барьерной функции слизистой оболочки кишечника. Генотоксические исследования биоптатов толстой кишки продемонстрировали значимое снижение количества генотоксических субстанций на фоне увеличения секреции клетками периферической крови интерлейкина-2 и интерферона. Таким образом, есть все основания для смены парадигмы в отношении комбинации антибиотик – пробиотик. Комплексное применение этих групп лекарственных препаратов позволяет защищать нормофлору кишечника в период проведения этиотропной терапии, «нейтрализовать» побочные эффекты антибиотикотерапии (H. pylori-гастрит, острые кигшечные инфекции – ОКИ), усиливать санирующий эффект антимикробных препаратов (ОКИ, H. pylori-инфекция), сокращать продолжительность основных симптомов заболевания (ОКИ), предупреждать реинфицирование (ОКИ в отделениях реанимации и интенсивной терапии – ОРИТ), снижать вероятность формирования полимикробных ассоциаций (ОРИТ) и модифицировать иммунный ответ по основному заболеванию (пневмония, ВЗК). Принципиально важным условием успешного совместного применения антибиотиков и пробиотиков является постоянное «обновление» популяции пробиотических штаммов за счет повторного поступления с новыми дозами препарата, учет иммунологического статуса и микрофлоры пациента с подбором конкретного препарата-пробиотика в соответствии с состоянием больного. При этом постановка теста на микробный антагонизм набора препаратов-пробиотиков к конкретному возбудителю в случае микробных инфекций не только легко осуществима, но и прямо показана. Целенаправленное использование небифидогенных эффектов пребиотиков, таких как увеличение частоты и объема стула, увеличение продукции короткоцепочечных жирных кислот, снижение уровня холестерина, изменение липидного профиля и активности печеночных ферментов, антитоксическое действие, восстановление профиля желчных кислот в химусе, антиканцерогенное действие и др., позволяет по-новому оценить перспективы в самых разных областях медицины.

About the authors

S. M Zakharenko

A. N Suvorov

References

Supplementary files