лактобактерии casei что это
Lactobacillus casei (лактобактерии казеи)
Лактобактерии казеи (лат. Lactobacillus casei) — вид грамположительных палочкообразных анаэробных неспорообразующих бактерий. Lactobacillus casei — нормальный резидент ротовой полости, кишечника, вульвы и влагалища человека.
Lactobacillus casei в желудочно-кишечном тракте человека
Lactobacillus casei в норме присутствуют в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) человека, начиная от слизистой оболочки рта и заканчивая прямой кишкой. В кислой среде желудка лактобактерии практически отсутствуют, в тонкой кишке лактобактерии располагаются, в основном, в пристеночном слое. 
Наибольшее число лактобактерий, в том числе Lactobacillus casei имеется в толстой кишке (кроме Lactobacillus casei к нормальной микрофлоре ЖКТ относятся следующие виды лактобактерий: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus и другие). Непосредственно контактируя с энтероцитами, лактобактерии (как и бифидобактерии) стимулируют механизмы защиты организма человека, в том числе увеличение скорости регенерации слизистой оболочки, влияют на синтез антител к родственным, но обладающим патогенными свойствами микроорганизмам, активируют фагоцитоз, а также синтез лизоцима, интерферонов и цитокинов. Лактобактерии продуцируют ряд гидролитических ферментов, в частности, лактазу, расщепляющую лактозу (молочный сахар) и препятствующую развитию лактазной недостаточности. Лактобактерии поддерживают кислотность толстой кишки на уровне 5,5–5,6 рН.
Как естественный резидент микрофлоры ЖКТ, Lactobacillus casei способен изменять состав и метаболическую активность кишечной микрофлоры кишечника за счет увеличения количества бифидобактерий и уменьшения активности бета-глюкуронидазы в кишечнике. Кроме того, Lactobacillus casei способствует увеличению количества влаги в кале и, таким образом, улучшает регулярность дефекации.
Lactobacillus casei устойчивы к кислотности желудочного сока при pH выше 3. Поэтому прием пробиотиков, БАДов и лекарств, содержащих живые штаммы Lactobacillus casei рекомендуется во время еды, когда кислотность желудочного содержимого выше 4 рН, и Lactobacillus casei попадают в кишечник неповрежденным.
Lactobacillus casei подавляют рост Helicobacter pylori, однако опыт успешной эрадикации хеликобактера с помощью Lactobacillus casei практически отсутствует (Мельникова И.Ю.).
Lactobacillus casei в женских половых органах
Lactobacillus casei в БАДах и пробиотках
Lactobacillus casei в БАДах и пробиоткахLactobacillus casei используются в различных БАДах и продуктах для придания им пробиотических свойств. На российском рынке кисломолочных продуктов наиболее известны Actimel компании Данон, содержащие штамм Lactobacillus casei Imunitass (или штамм DN-11400) и Imunele компании Вимм-Билль-Данн. За рубежом широко применяется штамм Lactobacillus casei Shirota (кисломолочный напиток Yakult), штаммы F19 (продукт Cultura фирмы Arla Foods), CRL431 (продукты фирмы Chr. Hansen).
Lactobacillus casei включают в состав БАДов (Нормоспектрум, Ультрабиотик, Ацидобак и др.) применяемых для коррекции микрофлоры ЖКТ, а также БАДов и лекарственных препаратов для восстановления нормальной микрофлоры влагалища (Имгальт и др.), а также иммуностимуляторов (Имудон).
Приём Lactobacillus casei показан при диареи. Также имеются данные, что Lactobacillus casei увеличивают частоту эрадикации Helicobacter pylori, увеличивают экскрецию оксалатов с мочой, уменьшая, таким образом, риск камнеобразования в почках, обладают высокой противоопухолевой активностью, в частности, в отношении сарком и колоректальных новообразований, снижают артериальное давление у больных гипертензией.
Медицинская литература, затрагивающая вопросы применения Lactobacillus casei в составе пробиотиков
Lactobacillus casei в пищевой промышленности
Lactobacillus casei в систематике бактерий
Вид Lactobacillus casei относится к группе видов Lactobacillus casei group, роду Лактобактерии (или Лактобациллы, лат. Lactobacillus), который входит в семейство Lactobacillaceae, порядок Lactobacillales, класс Bacilli, тип Firmicutes, Terrabacteria group, царство Бактерии.
Раньше к виду Lactobacillus casei относился также подвид Lactobacillus rhamnosus, однако по современной систематике Lactobacillus rhamnosus считается отдельным видом рода Лактобактерии.
Лактобактерии casei что это
Общепризнано, что сбалансированный состав микрофлоры кишечника имеет первостепенное значение для здоровья и хорошего самочувствия человека. Сегодня ни у кого не вызывает сомнения благотворное действие пробиотиков на состав кишечной микрофлоры. Толстая, и тонкая кишка кишечника – являются активно функционирующими органами. В тонкой кишке происходит ферментативное переваривание пищи и всасывание питательных веществ, а толстая кишка является важным органом благодаря специфическим функциям и содержанию множества бактерий, которые сами по себе оказывают заметное влияние на состояние, как кишечника, так и всего организма. Микрофлора желудочно–кишечного тракта (ЖКТ) представляет собой сложную экосистему, которая выполняет множество уникальных, важных для здоровья функций. В желудочно-кишечном тракте присутствует более 1000 видов бактерий, большинство из которых являются представителями нормальной микрофлоры.
L.casei обладают высокой биологической и функциональной активностью, что определяет их практическое использование в качестве пробиотиков, различных БАДов и в производстве биопродуктов для придания им пробиотических свойств и коррекции микрофлоры ЖКТ, а также в качестве лекарственных препаратов для восстановления нормальной микрофлоры влагалища и иммуностимуляторов.
L.casei продуцируют молочную кислоту, которая позволяет снижать уровень кислотности в пищеварительной системе и подавляет рост условно-патогенных микроорганизмов. Лактобактерии казеи улучшают регулярность дефекации (стула), поддерживают уровень кислотности желудка, предупреждают развитие диареи и воспалительных заболеваний кишечника, уменьшают аллергические проявления при непереносимости лактозы, облегчают запоры, обладают модулирующим действием на иммунную систему, уменьшают риск развития диареи, вызванной антибиотиками. Прием L.casei показан и особенно полезен при лечении диареи у младенцев и маленьких детей, вызванной ротавирусной инфекцией.
L.casei увеличивают частоту эрадикации (уничтожения) Helicobacter pylori, увеличивают экскрецию оксалатов с мочой, уменьшая, таким образом, риск камнеобразования в почках, обладают высокой противоопухолевой активностью, в частности, в отношении сарком и колоректальных новообразований, эффективно подавляют рост гноеродных стафилококков (возбудители гнойно-септических инфекций), снижают артериальное давление у больных гипертензией.
L.casei образуют L(+) лактат, который в организме человека обладает высокой биологической активностью, включаясь через пировиноградную кислоту в цикл трикарбоновых кислот или используясь в синтезе гликогена. В то время, как L.bulgaricus образуют D (-) лактат, а L.acidophilus – DL-лактат. В сравнении с L(+) лактат, D (-) изомер очень медленно распадается в организме, а у новорожденных он вообще не утилизируется. Поэтому, конфигурация образующейся молочной кислоты должна учитываться и при подборе лактобацилл в состав пробиотических продуктов для детского питания, для новорожденных детей желательно использовать L.casei.
В последние годы активное внимание ученых направлено на использование пробиотических добавок с целью коррекции микробиоценоза ЖКТ пациентов различных возрастных групп, особенно в период реабилитации. Поэтому одним из эффективных способов сохранения качественного и количественного состава и биохимической активности нормальной микрофлоры ЖКТ является разработка и использования в питания биопродуктов, обогащенных молочнокислыми палочками Lactobacillus casei.
Эффективность кисломолочного продукта, содержащего Lactobacillus casei DN-114 001, при H. pylori-инфекции у детей
Лечение инфекции, вызванной Helicobacter pylori (H. pylori), остается одной из актуальных проблем гастроэнтерологии. Основным элементом эрадикационной терапии является использование комбинации омепразол + кларитромицин + амоксициллин. Однако эффективность такой терапии подвержена значительным колебаниям. Результаты многоцентрового европейского исследования PERTH, которое было нацелено на сбор данных по эффективности разных схем терапии, позволили определить в общей сложности 27 различных схем лечения, направленного на эрадикацию возбудителя. Однако обобщенный средний показатель излечения составил 65%, варьируясь в диапазоне от 57 до 95%. Эффективность эрадикационных схем в педиатрии существенно не отличается от общеевропейских показателей — 64–75% [1, 2].
Основными причинами недостаточной эффективности является несоблюдение врачебных назначений, лекарственная устойчивость возбудителя, низкий уровень pH в желудке, высокая бактериальная нагрузка, нарушение мукозального иммунитета, возраст ребенка [3]. Все это свидетельствует о необходимости поиска новых способов повышения эффективности эрадикационной терапии. Оптимистичный прогноз связан с использованием пробиотиков. Как известно, пробиотики — это необходимые человеку живые микроорганизмы, способные (при поступлении в организм в достаточном количестве) сохранять жизнеспособность [4]. К настоящему времени накоплено немало научных доказательств их профилактической и терапевтической активности, направленной против различных энтеробактерий [5, 6], однако роль пробиотиков в эрадикации H. pylori у человека изучена недостаточно. Возможные механизмы противомикробного эффекта пробиотиков включают стимуляцию роста защитной кислотопродуцирующей флоры, индукцию лимфатической пролиферации, модуляцию неспецифического и специфического иммунного ответа на патогены, а также усиление специфических реакций IgA [7–11]. Некоторые штаммы пробиотиков, особенно лактобактерий, продемонстрировали in vitro антагонистическую активность в отношении H. pylori [12]. В экспериментах на мышах, инфицированных H. рylori, была подтверждена способность лактобактерий подавлять рост патогена [13–17], а также снижать степень бактериальной колонизации и активность воспалительного процесса в слизистой желудка. Хотя до сих пор нет четких данных о клинической эффективности эрадикационной терапии, усиленной пробиотиками, в отношении показателей ликвидации H. pylori in vivo у больных детей, исследования у взрослых дают многообещающие результаты [18–20].
Различные штаммы лактобактерий проявляют ингибиторный эффект в отношении адгезии H. pylori к эпителиальным клеткам слизистой желудка [21, 22]. В своем исследовании Johnson et al. продемонстрировали активность разных штаммов молочнокислых бактерий против H. pylori, выделенных из биоптатов желудка, и у разных штаммов L. reuteri [14]. В исследовании in vitro был продемонстрирован ингибиторный эффект Lactobacillus (L.) acidophilus по отношению к H. pylori у больных с пептической язвой [23]. Еще в одном исследовании было обнаружено, что три вида лактобацилл (L. casei, L. acidophilus, L. bulgaricus), культивированных в специально изготовленном йогуртном продукте, проявляют in vitro выраженные ингибиторные эффекты, подавляя рост H. pylori, хотя при приеме только этого продукта трудно рассчитывать на полное излечение данной инфекции у человека [13]. В условиях in vitro штамм L. casei Shirota подавляет рост H. pylori, однако установлено, что для этого необходимо присутствие живых L. casei, поскольку ингибиторный эффект в отношении роста H. pylori не проявляется при использовании одной только молочной кислоты [19]. В других исследованиях также были показаны ингибиторные эффекты штаммов Lactobacillus по отношению к инфекции, вызванной H. pylori, независимо от показателя pH и уровня молочной кислоты [24]. Некоторыми доклиническими исследованиями было продемонстрировано подавление роста H. pylori пробиотиками L. salivarius, L. acidophilus и подвидами L. casei (штаммы rhamnosus). Этот эффект может быть результатом выработки молочной кислоты [15]. Также было продемонстрировано подавление роста H. pylori in vitro под воздействием органических кислот и молочнокислых бактерий [16]. В работе Michetti et al. подтверждено устойчивое снижение показателей уреазного дыхательного теста с меченым атомом углерода (13C-UBT) под влиянием штаммов Lactobacillus у человека, позволяющее предположить, что пробиотики могут подавлять уреазную активность H. pylori, которая считается ключевым фактором колонизации слизистой оболочки желудка [25]. Живые пробиотики (L. acidophilus, штамм R0052, и L. rhamnosus, штамм R0011) могут подавлять колонизацию и снижать активность воспалительного процесса в слизистой у мышей, инфицированных H. pylori [18]. В экспериментах in vitro также было обнаружено, что L. gasseri подавляет рост как устойчивых, так и чувствительных к кларитромицину штаммов H. pylori [26].
Одним из наиболее изученных пробиотических штаммов является L. casei DN-114 001 (коммерческое название Imunitass) [27]. В контролируемых клинических исследованиях установлено, что L. casei DN-114 001 ослабляют диарею [28], проявляют заметную противомикробную активность [29] и, согласно опубликованным данным, усиливают иммунную защиту слизистой оболочки при прохождении через пищеварительный тракт (ПТ) [20]. L. casei DN-114001 выживают при прохождении через ПТ человека в большем количестве по сравнению с другими штаммами и инициируют белковый синтез при прохождении через ПТ мышей, ассоциированных с флорой человека [31]. Кисломолочный продукт «Актимель», содержащий L. casei DN-114 001, улучшает состав и метаболизм кишечной микрофлоры, полезен для детей с острой диареей, а также для пожилых людей, страдающих «зимними» простудными инфекциями [32, 33].
На основании представленных данных о свойствах штамма L. casei DN-114 001 группой ученых во главе с J. Sykora было проведено проспективное рандомизированное двойное слепое исследование эффективности применения ферментированного молочного продукта («Актимель»), содержащего пробиотический штамм L. casei DN-114 001, в комплексе с традиционными схемами эрадикации H. pylori у детей [34].
В исследование было включено в общей сложности 86 детей (общая выборка — ITT), инфицированных H. pylori, диагноз у которых был подтвержден выявлением антигена возбудителя в фекалиях и результатами биопсийного исследования. Все участники были рандомизированы на две группы: 1-я (39 больных) — дополнительно к основной терапии (омепразол + амоксициллин + кларитромицин в течение 7 дней) получали «Актимель» (в течение 14 дней); 2-я (47 детей) — тройную терапию + плацебо (неферментированное молоко). Группы были сопоставимы по демографическим, клиническим и гистоморфологическим характеристикам. 80 (93%) пациентов полностью завершили исследование в соответствии с протоколом PP.
Эрадикация H. pylori считалась успешной, если через 4 нед после лечения были отрицательными одновременно результаты анализа кала на антигены и анализа выдыхаемого воздуха на 13СО2. Результаты обрабатывались слепым методом исследователями, не знакомыми с результатами других исследований, а также со схемой эрадикации.
Было установлено, что полная эрадикация H. pylori по окончании лечения достигнута у 33 больных основной группы и у 27 больных после стандартной терапии без добавления пробиотиков. В группе больных, получавших «Актимель», процентные показатели эрадикации составили 84,6% (доверительный интервал (ДИ) — 95%) для общей ITT-выборки и 91,6% (95% ДИ) для PP-выборки. В контрольной группе пациентов, получавших стандартное лечение, соответствующие показатели составили 57,5% (95% ДИ) для ITT-выборки и 61,3% (95% ДИ) для PP-выборки. Как видно из полученных результатов, добавление к стандартной терапии пробиотического продукта «Актимель» достоверно повышает эффективность эрадикации H. pylori у детей как при анализе выборки ITT (P = 0,0045), так и при анализе выборки PP (P = 0,0019).
Одной из причин снижения эффективности схем эрадикационной терапии является рост лекарственной резистентности H. рylori — и в первую очередь к кларитромицину. В данном исследовании перед началом лечения от 50 больных (58,1%) была получена культура бактерий из биопсийных образцов слизистой желудка, определение чувствительности к антибиотикам было проведено у 47 участников. Первичная устойчивость к кларитромицину составила 21,2% (6 случаев в основной группе и 4 — в контрольной), к амоксициллину — 0%. На фоне лечения, включавшем «Актимель», полная эрадикация H. pylori наблюдалась у пяти из шести больных в основной группе с лекарственно-устойчивыми штаммами возбудителя, в то время как в контрольной группе без дополнительного использования пробиотиков лишь у одного из четырех.
Анализируя результаты проведенного исследования можно сказать, что добавление пробиотиков к традиционным схемам терапии представляет собой новый подход к лечению инфекции, обусловленной H. pylori. Согласно принятым стандартам, приемлемые показатели эрадикации H. pylori при любой схеме лечения составляют 90% или более при анализе PP и 80% или более при анализе ITT [35]. В данном исследовании этот уровень был выше, составив в 84,6% (ITT) и в 91,6% (PP). Показатели эрадикации H. pylori в основной группе оказались выше на 27,1% (ITT) и на 30,3% (PP) по сравнению с группой контроля. Полученные исследователями результаты согласуются с данными других ученых. Так, по результатам анализа ITT были получены более высокие показатели эрадикации H. pylori у больных, которые в течение одной недели получали тройную терапию с добавлением живых пробиотиков Lactobacillus (L.) и Bifidobacterium [22]. Также был продемонстрирован положительный эффект использования инактивированной лиофилизированной культуры L. acidophilus в отношении показателей элиминации H. pylori при анализе выборок ITT и PP [23].
Отдельно хотелось бы остановиться на соблюдении участниками исследования режима и схемы лечения, что особенно важно при оценке эффективности той или иной схемы лечения в подобных исследованиях. К сожалению, на сегодняшний день работы, посвященные изучению этого параметра у детей, единичны. Сообщалось, что оптимального соблюдения детьми врачебных назначений можно достичь при схеме терапии с двухразовым приемом лекарства в день на протяжении 7 дней [37]. Продолжительность исследования, проведенного J. С. Sykora et al., составила 14 дней, а соблюдение испытуемыми режима и схемы лечения было достаточно строгим, не отличаясь в обеих сопоставляемых группах.
Еще одним из аргументов целесообразности использования пробиотиков в составе различных продуктов является то, что присутствие пищи в желудке способствует более медленному его опорожнению, улучшает распределение в нем лекарств и создает буферную емкость в отношении кислотности желудочного сока [38]. Недавно появились сведения о том, что при инфекции H. pylori опорожнение желудка у детей ускорено [39]. В данном клиническом исследовании все лекарства вводились больным с пищей, что позволяло упростить схему лечения, ослабить дискомфорт, связанный с введением лекарств и обеспечить их равномерное распределение в полости желудка.
Таким образом, результаты представленного исследования позволяют говорить о целесообразности дополнительного назначения ферментированного молочного продукта «Актимель», содержащего L. casei DN-114 001, при проведении эрадикационной терапии H. рylori-инфекции у детей.
Литература
По поводу полного списка литературы обращайтесь в редакцию.
Д. В. Усенко
ЦНИИ эпидемиологии, Москва
Влияние пробиотиков на состояние защитного барьера и иммунную систему желудочно-кишечного тракта
Обобщены результаты экспериментальных исследований влияния пробиотического штамма L. casei DN-114001 на состав и метаболическую активность микробиоты, слизистый кишечный барьер и иммунную систему желудочно-кишечного тракта.
Outcomes of experimental studies of probiotic strain L. casei DN-114001 influence on the composition and probiotic activity of microbiota, mucous intestinal barrier and immune system of gastrointestinal tract were generalized.
Вовлеченность микробиоты организма человека в нашу жизнь, ее влияние на онтогенез c момента внутриутробного развития до конца жизни, а также развитие человека как биологического вида поражает и поддерживает постоянный интерес к данной теме на протяжении последних ста лет. Основоположником науки о «полезных микроорганизмах» является лауреат Нобелевской премии за 1908 г. И. И. Мечников, который на заре становления иммунологии указывал на центральную роль биопленки из сотен видов микроорганизмов, покрывающих кожу и слизистые организма, в поддержании духовного и физического здоровья человека, его устойчивости к воздействию неблагоприятных внешних факторов.
За прошедшее столетие в изучении микробиоты были сделаны сотни открытий, позволивших уточнить ее роль и механизмы воздействия на организм человека, созданы сотни лекарственных препаратов и продуктов функционального питания, направленных на поддержание ее баланса. В настоящее время результаты анализа генетического материала, собранного в ходе реализации международного проекта «Микробиом человека», крупнейшими программами которого стали «Human Microbiome Project», реализуемый в США, и европейский проект «MetaHIT» [1], позволяют говорить о том, что микробиота человека включает до 10 тысяч микроорганизмов [2]. Большинство из них (88%) попадают в четыре филы (крупнейшие таксономические единицы бактерий и архей) — Bacteroides, Firmicutes, Actinobacteria и Proteobacteria [3]. Благодаря такому разнообразию объем генетического материала микроорганизмов, обитающих в организме человека, превышает 8 миллионов уникальных кодирующих генов, что в 360 раз больше, чем собственно человеческих (22 тысячи).
В начале текущего года была предпринята попытка развенчать миф о 10-кратном численном превосходстве представителей микробиоты над количеством клеток организма человека, более 40 лет назад появившийся по результатам исследований микробиолога Томаса Лаки (1972) [4]. Группа израильских и канадских ученых установила, что организм «среднего человека» (с массой тела около 70 кг, в возрасте от 20 до 30 лет и ростом 1,7 метра) состоит из 30 триллионов клеток, а бактериальных клеток в его организме содержится 39 триллионов [5]. При этом у другого человека может быть в два раза больше или в два раза меньше бактерий, но наиболее вероятно, что соотношение близко к равному. Однако очевидно, что не численность, а состав и соотношение видов микроорганизмов играют решающую роль в системе «микробиота–хозяин».
Наиболее представительной и значимой для человека является микробиота желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). В повседневной практике врач сталкивается с задачей выбора эффективных и безопасных средств для коррекции ее нарушений, уменьшения негативного воздействия проводимой терапии (в первую очередь антибактериальными и химиопрепаратами), а также стимуляции ее защитных функций, реализуемых как на локальном, так и системном уровне. Арсенал средств включает пробиотики, пребиотики, синбиотики и пробиотические продукты питания с доказанной эффективностью. Пробиотические бактерии реализуют свою функциональность на трех уровнях организма:
Количество пробиотических штаммов, а также лекарственных препаратов пробиотиков и пробиотических продуктов питания увеличивается год от года. Это существенно затрудняет выбор наиболее эффективного и требует анализа большого числа клинических и экспериментальных исследований.
В данной статье обобщены результаты экспериментальных исследований влияния пробиотического штамма L. casei DN-114001 (L. paracasei CNCMI-1518) на состав и метаболическую активность микробиоты, слизистый кишечный барьер и иммунную систему ЖКТ, а также клинических исследований профилактической эффективности пробиотического кисломолочного продукта (ПКП) Actimel, содержащего данный штамм в концентрации 1 × 10 8 КОЕ/мл.
Влияние Lactobacillus сasei DN-114001 на микробиоту желудочно-кишечного тракта
Воздействие пробиотиков на микробиоту ЖКТ многопланово. Наиболее изучены механизмы антагонистического влияния на факультативную микробиоту за счет снижения внутрипросветной pH, синтеза бактериоцинов и лантабиотиков, продукты микробного метаболизма (молочная кислота и короткоцепочечные жирные кислоты, перекись водорода, сероводород), конкуренции за пищевые субстраты и факторы роста, а также блокирование мест прикрепления и инвазии в слизистую оболочку.
Одним из наиболее ожидаемых результатов пробиотической терапии наряду с подавлением активности факультативной микробиоты является повышение количества фекальных лакто- и бифидобактерий, а также нормализация метаболической активности микробиоты ЖКТ.
В одном из первых исследований по оценке влияния пробиотического штамма L. сasei DN-114001 на микробиоту ЖКТ гнотобионтных крыс был отмечен рост популяции бифидобактерий, а также модулирована активность метаболических и энзиматических параметров [6]. Концентрации короткоцепочечных жирных кислот (уксусной, пропионовой и масляной) были значимо выше в группе животных, получавших ПКП с L. сasei DN-114001, в сравнении с особями, получавшими кисломолочный продукт без пробиотиков и молочное желе.
В рамках исследования Pedone исследована динамика содержания лактобактерий в фекалиях здоровых детей в возрасте 10–18 месяцев, получавших в течение 30 дней один из трех продуктов: молоко, ферментированное L. bulgaricus и S. thermophilus, ПКП, содержащий L. сasei DN-114001, молочное желе [7]. Распределение детей проходило случайным образом, после 1-недельного вводного периода. Образцы кала собирали во время вводного периода (D-8, D0), через 2 недели и 1 месяц приема продуктов (D15, D30) и в конце наблюдения (D38). Как показали результаты исследования, в группе, употреблявшей ПКП, содержащий L. сasei DN-114001, количество детей, имеющих популяцию Lactobacillus в концентрации выше 6log10 КОЕ/г, достоверно увеличилось с 18% до 68% (р 9 КОЕ/мл), уже через 10 минут было отмечено взаимодействие данного пробиотического микроорганизма с микроворсинками энтероцитов, что проводило к активации ЭКК в виде увеличения числа мультивезикулярных телец в их цитоплазме [9].
Важную роль во взаимодействии пробиотических микроорганизмов с ЭКК играют toll-подобные рецепторы (TLR), стимуляция которых вызывает продукцию клетками ИЛ-6, ИЛ-1 и ИЛ-8 [12]. В исследовании C. M. Galdeano с соавт. (2009) степень активации ЭКК у мышей, получавших ПКП, содержащий L. casei DN-114001, оценивали путем измерения высвобождения ИЛ-6 из энтероцитов [9]. Было установлено существенное повышение продукции ИЛ-6, однако его уровень был ниже, чем в ответ на воздействие патогенных бактерий [13]. Данный цитокин инициирует и поддерживает взаимодействие ЭКК и иммунных клеток кишечника, а также участвует в индукции образования IgA в ходе клональной селекции B-клеток [14].
Непосредственное взаимодействие пробиотических микроорганизмов с ЭКК способно повышать их устойчивость к воздействию патогенных бактерий и вирусов. В исследовании M. Freitas с соавт. (2003) на модели эпителиальных клеток линии НТ29-ТХ была изучена способность L. casei DN-114001 препятствовать адгезии ротавируса [15]. Было показано, что инкубирование клеток кишечного эпителия линии НТ29-ТХ в среде, содержащей 20% надосадочной жидкости, взятой от культуры L. casei DN-114001, усиливало связывание β-галактозы со специфическими лектинами более чем на 60%, а также уменьшало инфицирование клеток ротавирусом на 70%.
В другом исследовании эпителиальные клетки кишечника человека линии Т84, инфицированные энтеропатогенной E. coli (ЕРЕС), инкубировали в присутствии L. casei DN-114001 в двух режимах: совместное инкубирование (патогенный и пробиотический штаммы одновременно инкубировали с клетками Т84) и постинфекционное (пробиотик добавляли через 3 ч после инфицирования патогенными бактериями) [16]. В обоих случаях совместное инкубирование в присутствии L. casei DN-114001 препятствовало снижению трансэпителиальной резистентности, вызванному E. coli, и одновременно ингибировало увеличение индуцированной энтеропатогенными кишечными палочками парацеллюлярной проницаемости.
Влияние Lactobacillus сasei DN-114001 на иммунную систему желудочно-кишечного тракта
Пробиотические бактерии или фрагменты их бактериальных стенок успешно взаимодействуют с многочисленными клетками иммунной системы кишечника. Однако иммунотропность пробиотических штаммов имеет существенные различия. Так, пробиотический штамм L. casei CRL-431 вызывал увеличение количество клеток продуцентов IgA, дендритных клеток и макрофагов, но не оказывал значимого влияния на количество CD4 + или CD8 + Т-лимфоцитов в тонкой кишке [17]. Для штамма L. casei DN-114001, напротив, была продемонстрирована способность стимулировать не только активность IgA + клеток, но также вызывать увеличение числа CD8 + и CD4 + лимфоцитов в биоптатах тонкой кишки [18].
Большое значение имеет изучение механизмов взаимодействия пробиотиков с системой врожденного иммунитета как первой универсальной линией иммунологической защиты организма. По данным C. M. Galdeano и G. Perdigon (2006), пробиотические бактерии вызывают активацию макрофагов и дендритных клеток [19, 20]. Говоря о влиянии пробиотических продуктов на систему врожденного иммунитета, можно привести данные исследования C. M. Galdeano с соавт. (2009), показавшего, что включение в рацион мышей ПКП с L. casei DN-114001 вызывало увеличение количества макрофагов в lamina propria по сравнению с животными без особого кормления, однако не влияло на количество дендритных клеток. При этом изменения количества макрофагов не были связаны с экспрессией клеточных рецепторов CD 206 и TLR-4 [9].
Пробиотические лактобактерии демонстрируют существенные отличия в способности индуцировать выделение дендритными клетками про- и противовоспалительных цитокинов. В работе H. R. Cristensen с соавт. (2002) была продемонстрирована способность L. casei стимулировать продукцию ИЛ-6, ИЛ-12 и фактора некроза опухоли α (ФНО-α), а также экспрессию маркеров созревания ДК, тогда как штамм Lactobacillus reuteri характеризовался слабой цитокин-индуцирующей активностью и подавлял секрецию цитокинов и экспрессию маркеров созревания [21]. Полученные результаты позволяют предположить, что разные виды/штаммы лактобактерий могут оказывать различное влияние на функционирование дендритных клеток и таким образом осуществлять регуляцию первоначальных этапов иммунного ответа.
Учитывая тот факт, что ПКП являются элементом ежедневного рациона человека, эффекты их долговременного применения также требуют экспериментальной оценки. В исследовании, выполненном C. M. Galdeano и G. Perdigon (2004), включение ПКП, обогащенного L. casei DN-114001, в рацион мышей на длительный период (98 дней) сопровождалось увеличением концентрации ФНО-α и интерферона γ (ИФН-γ), секретируемых активированными Т-клетками, NK, макрофагами и ДК собственной пластинки кишечника [11].
Профилактическая эффективность кисломолочного продукта, обогащенного Lactobacillus сasei DN-114001
Инфекции ЖКТ традиционно являются объектом для оценки профилактической эффективности пробиотиков и ПКП. В многоцентровом исследования, проведенном C. A. Pedone с соавт. в 2000 году во Франции, принимали участие 928 детей в возрасте от 6 до 24 месяцев, из которых 463 получали пробиотический продукт, содержащий L. casei DN-114001, а 465 — в качестве плацебо — традиционный йогурт [7]. В течение 12-недельного периода употребления изучаемых продуктов число детей, перенесших острые кишечные инфекции (ОКИ), было значительно ниже в группе, получавшей пробиотический продукт (15,9%), чем в группе, получавшей йогурт (22%) (р = 0,029). Кроме этого, после 12 недель исследования количество детей, у которых обнаруживали антиген ротавируса в кале, уменьшилось с 5,21% до 0,29% в 1-й группе, что достоверно более значимо, чем во 2-й группе — с 4,81% до 2,2%.
Второй по частоте применения пробиотиков является проблема профилактики антибиотико-ассоциированной диареи (ААД), в том числе Clostridium difficile-ассоциированной диареи. Кисломолочный продукт, содержащий L. casei DN-114001, продемонстрировал высокую эффективность в профилактике ААД [22]. В ходе рандомизированного плацебо-контролируемого исследования было установлено, что на фоне системной антибактериальной терапии ААД возникла у 7 (12%) из 57 больных, получавших пробиотический продукт, по сравнению с 19 (34%) из 56 больных в группе плацебо (р = 0,007). Абсолютное снижение риска составило 21,6% (с доверительным интервалом (ДИ) от 6,6% до 36,6%), а необходимое число пролеченных больных для получения одного благоприятного или предупреждения одного неблагоприятного исхода (NTT) оказалось равно 5 (ДИ от 3 до 15). В основной группе участников не было выявлено ни одного случая C. difficile-диареи. Напротив, в группе плацебо такая диарея имела место у 9 из 53 больных (17%) (p = 0,001). Абсолютное снижение риска C. difficile-диареи составило 17% (ДИ от 7% до 27%).
Большее число исследований посвящено оценке пробиотиков и пробиотических продуктов в профилактических и терапевтических программах при острых респираторных инфекциях у детей и взрослых. Оценка эффективности кисломолочного продукта, содержащего пробиотический штамм L. casei DN-114001, проводилась в исследовании DRINK [23]. В двойном слепом рандомизированном плацебо-контролируемом клиническом исследовании с сокрытием принадлежности субъектов к группе в округе Вашингтон (США) приняли участие 638 детей в возрасте 3–6 лет, посещающих детские сады или школы. Участники на протяжении 90 дней употребляли пробиотический продукт (основная группа) или продукт-плацебо без живой культуры. Установлено, что частота распространенных инфекционных заболеваний (острые респираторные заболевания + ОКИ) в основной группе (0,0782 случаев на 100 человеко-дней) была на 19% ниже, чем в группе плацебо (0,0986 случаев на 100 человеко-дней) (показатель заболеваемости — 0,81, 95% ДИ: 0,65; 099) (p = 0,046). Частота инфекций верхних дыхательных путей в основной группе (0,027 случая на 100 человеко-дней) была на 18% ниже, чем в группе плацебо (0,033 случая на 100 человеко-дней) (показатель частоты — 0,82, 95% ДИ: 0,68, 0,99, р = 0,036).
Заключение
Резюмируя представленные в статье данные, можно отметить, что за последние годы наши знания о микробиоте человека, механизмах действия пробиотиков значительно расширились, а содержащие их препараты и продукты питания прочно вошли в повседневную жизнь. Их адекватное использование может способствовать оптимизации состава кишечной микробиоты, что является важным и необходимым инструментом профилактики различных заболеваний и сохранения здоровья человека.
Литература
ФБУН ЦНИИЭ Роспотребнадзора, Москва