Газета «Новости медицины и фармации» 20 (346) 2010

В кишечнике человека находится свыше 500 видов микробов, общее количество которых достигает 1014, что на порядок выше общей численности клеточного состава человеческого организма [1, 2]. Имеющиеся сведения о микробной флоре кишечника дают основания считать, что мы имеем дело с системой, сопоставимой по значимости с другими системами организма. Подтверждением являются следующие сведения только о некоторых важнейших физиологических функциях кишечной микрофлоры:

1. Морфокинетическая (трофическая): продукты метаболизма микробов служат источником питания эпителиоцитов и стимулируют моторику кишечника.

2. Защитная: обеспечение резистентности колонизации, формирование биопленки, предотвращающей адгезию инородных микробов, продукция лизоцима, органических и свободных желчных кислот, конкуренция за рецепторы и пищевые субстраты, увеличение скорости обновления клеток и др.

3. Пищеварительная: участие в метаболизме клетчатки и неусвоенных нутриентов.

4. Синтетическая: синтез холестерина, витаминов и других биологически активных веществ.

5. Иммуногенная: стимуляция синтеза иммуноглобулинов и иммунокомпетентных клеток.

6. Участие в патогенезе ряда патологических состояний и заболеваний (канцерогенез, ожирение, гиперхолестеринемия, артериальная гипертензия, аллергия, артриты, оксалатурия и мочекаменная болезнь, болезнь Альцгеймера и др.) [1].

Однако структура заболеваемости и современные лечебные стандарты побуждают клиницистов разных специальностей широко использовать антибактериальные средства, которые угнетают рост не только патогенных микроорганизмов, но и нормальной микрофлоры кишечника. В результате этого размножаются сапрофитные микробы с высокой устойчивостью к лекарственным препаратам, приобретая патогенные свойства.

На протяжении многих десятилетий основное внимание исследователей привлекали патогенные микроорганизмы, которые играют важную роль в этиологии разных заболеваний. Интенсивные клинические исследования полезных микроорганизмов (пробиотиков) начались лишь в 1990-е гг., хотя самой идее использования непатогенных бактерий в терапевтических целях уже около 100 лет, а первые коммерческие препараты пробиотиков появились еще в середине прошлого столетия. В последние годы пробиотики вызывают не меньший, если не больший интерес, чем патогенные бактерии. Это связано, с одной стороны, с современным состоянием антибиотикорезистентности, обусловливающим поиск альтернативных антибиотикам более физио­логичных и безопасных средств для профилактики и лечения инфекций, с другой — c разработкой новых биотехнологий, которые позволят создавать активные и безопасные бактериальные препараты.

Сегодня пробиотикам отводят важное место не только в контроле микробной резистентности [3], но и как стратегическим средствам альтернативной медицины, направленной на поддержку и восстановление здоровья человека [4].

Использование пробиотиков может:

— влиять на противоинфекционные защитные механизмы;

— обеспечивать иммуномодулирующее действие;

— улучшать барьерные функции;

— нормализовать метаболические процессы;

— изменять моторику и функциональное состояние кишечника.

Тщательное изучение в экспериментальных и клинических условиях продемонстрировало определенные эффекты пробиотиков, но эффективность и воспроизводимость лечебного действия с использованием многих пробиотиков подтверждены еще недостаточно.

Так, с целью профилактики побочных явлений со стороны пищеварительного тракта, вызванных антибиотикотерапией, пациентам довольно часто назначают бактериальные пробиотики. Сейчас распространено мнение о том, что при приеме внутрь больших количеств микроорганизмов, например Lactobacillus или Bifidobacterium, или бактериальных спор (микроорганизмов вида Bacillus) микрофлора кишечника, нарушенная под действием антибиотиков, может восстановиться [5].

Однако, как показали результаты многочисленных экспериментальных и клинических наблюдений, вызвать продолжительные качественные и количественные изменения микрофлоры кишечника у взрослого иммунокомпетентного человека тяжело. Даже использование пробиотиков обычно не приводит к устойчивому изменению того или другого микробиологического показателя. В экспериментах введение бактерий приводило к изменению состава микрофлоры на короткое время, но первичный состав вскоре восстанавливался. Легче подвергается изменению микрофлора у детей на этапе неонатальной колонизации, когда состав микрофлоры более простой, чем у взрослых.

Недостаточная эффективность многих пробиотиков обусловлена инактивацией действующей субстанции препарата под влиянием кислотного (в желудке), желчного (в двенадцатиперстной кишке) и ферментативного барьера (все отделы тонкой кишки). Но и после достижения пробиотическим микроорганизмом толстой кишки колонизация происходит не всегда. В толстой кишке пробиотическую культуру могут «недружелюбно» встретить, во-первых, оппортунистическая микробиота, во-вторых, резидентная нормобиота пациента, в-третьих, его местная иммунная система. Антагонизм между нормобиотой и оппортунистической микрофлорой, как известно, формируется вследствие выделения антимикробных пептидов, конкуренции за источники питания и места адгезии в толстой кишке.

На этих же механизмах, наверное, основан эффект бионесовместимости резидентной и пробиотической микробиоты. Согласно данным исследователей [6], из 24 штаммов резидентных лактобацилл только 6 оказались биосовместимыми с пробиотическим штаммом L.асidophilus 317/402 и еще 9 — с L.plantarum 8PA3. Не выявлено ни одного резидентного штамма, одновременно биосовместимого как с L.асidophilus 317/402, так и с L.plantarum 8PA3. Бионесовместимость пробиотических и резидентных лактобацилл проявлялась развитием реакции двух типов: «резидентный штамм против пробиотика» и «пробиотик против резидентного штамма» [6].

Как преодолеть указанные препятствия? При чрезмерном росте оппортунистической микробиоты для достижения клинического эффекта пробиотического препарата необходима предварительная или одновременная селективная деконтаминация кишечника. С этой целью традиционно используют биологические или синтетические энтеросептики.

Проблема использования пробиотиков зависит как от их клинической эффективности, так и от безопасности. Многие производители пробиотических продуктов декларируют их антибиотикорезистентность, призывая тем самым назначать пробиотик как часть «сервис-терапии» при проведении антибактериальной терапии. В то же время антибиотикорезистентность пробиотического штамма может противоречить требованиям безопасности. Необходимо помнить, что у некоторых пациентов пробиотический штамм иногда становится патогенным возбудителем. Были случаи, когда пробиотические лактобациллы вызвали бактериемию у больных с выраженными иммунодефицитными состояниями. Этим пациентам была необходима антибиотикотерапия (имипенемом, пиперациллином/тазобактамом, эритромицином или клиндамицином), тем не менее смертность при сепсисе, вызванном лактобациллами, достигала 39 % [7].

Заметим, что у пациентов с лактазной недостаточностью и аллергией на молоко возможны нежелательные явления как ответ на недостаточно хорошо «очищенный» от компонентов производственной среды пробиотик.

Одним из отдаленных последствий терапии, которому до недавнего времени уделяли мало внимания, является распространение генов антибиотикорезистентности среди патогенных микроорганизмов.

Значительная часть пробиотиков чувствительна к большинству антибиотиков. Данные литературы [8, 9] свидетельствуют о том, что Lactobacіllі, Enterococcі, Bacіllus cereus и Bіfіdobacterіa не являются резистентными к таким повсеместно используемым антибиотикам, как амоксициллин, доксициклин, фторхинолоны и цефалоспорины. Это существенный недостаток бактериальных препаратов, который заметно ограничивает их использование, ведь их применение наряду с антибиотикотерапией или непосредственно после нее неизбежно сопровождается инактивацией штаммов таких пробиотиков. Поэтому было предложено использовать антибиотикорезистентные штаммы микроорганизмов. Полирезистентные пробиотики могут применяться одновременно с антибиотиками для профилактики возникновения побочных явлений со стороны пищеварительного тракта, вызванных пероральными антибиотиками.

Тем не менее такой подход имеет ряд недостатков. Прежде всего в данном случае существует риск плазмидной передачи патогенам резистентности к антибиотикам [10]. Было продемонстрировано перенесение плазмид из Lactobacіllus reuterі на Enterococcus faecіum, а также с E.faecіum на E.faecalіs в процессе приготовления мясомолочной продукции [11]. Инфицирование E.faecіum представляет серьезную опасность, потому что у многих штаммов этой бактерии есть плазмиды, которые кодируют резистентность к разнообразным антибиотикам, включая ванкомицин [10]. Эти находки настораживают и требуют контроля за культурами стартеров молочнокислых бактерий, используемых для производства продуктов питания, в плане отсутствия мобильных генетических элементов, которые включают гены антибиотикорезистентности.

Из-за опасности существования резистентности энтерококков к ванкомицину, которая может передаваться другим мультирезистентным бактериям, использование этого антибиотика рекомендуется ограничить [12–14]. В Бельгии в 1994 г. был скандально изъят из продажи пробиотик, в состав которого входил энтерококк (Enterococcus faecіum SF68).

Указанная «искусственная», или приобретенная, резистентность может возникать в результате действия двух разных механизмов: мутаций в конституциональных генах (генах «домашнего хозяйства» — housekeeping genes; в этом случае передача гена резистентности теоретически происходить не может), а также приобретения экзогенных детерминант резистентности от других микроорганизмов путем упомянутого уже горизонтального перенесения плазмид антибиотикорезистентности [15, 16]. В таком случае возможна дальнейшая передача гена резистентности от пробиотика к микроорганизмам, патогенным для человека как непосредственно, так и опосредованно, через комменсальную микрофлору. Такое явление получило название генетического загрязнения детерминантами резистентности [17].

Так, недавно при изучении 187 культур, выделенных из разных йогуртов, производимых в 8 странах Европейского Союза, была найдена устойчивость к канамицину у 79 % изолятов, к ванкомицину — у 65 %, к тетрациклину — у 26 %, пенициллину — у 23 %, эритромицину — у 16 % и хлорамфениколу — у 11 %. При этом большая часть культур (68,4 %) характеризовалась множественной медикаментозной устойчивостью [18].

В естественных условиях существует три уровня распространения генов антибиотикорезистентности: бактериальная эпидемия, при которой резистентностью обладает начальный штамм; плазмидная эпидемия — гены резистентности расположены в конъ­югативных плазмидах; генная эпидемия, при которой гены являются частью мобильного (подвижного) генетического элемента. В последнем случае, поскольку этот элемент может встраиваться в хромосому хозяина или конъюгативную плазмиду, генетическая информация может наследоваться как вертикально, так и горизонтально. В природе эти три уровня распространения генов резистентности могут даже объединяться друг с другом.
Считают, что возможность распространения генов резистентности достаточно высока только в случае перенесения мобильного генетического элемента (плазмиды или транспозона) и почти отсутствует, если ген резистентности является хромосомным. Однако некоторые хромосомные гены все же успешно переносятся in vivo [19, 20].

Серьезных доказательств авирулентности требуют штаммы энтерококков и эшерихий, среди которых попадаются патогенные варианты. Авирулентность пробиотического штамма E.coli M-17, использовавшегося ранее в СССР с середины 50-х гг. XX века в составе препарата колибактерин, показана только на основе фенотипических свойств и безвредности на лабораторных животных и добровольцах.
Что же сегодня вызывает обеспокоенность исследователей относительно «патогенизации» энтерококков и кишечных палочек? Это наличие недавно выявленных в ряде возбудителей бактериальных инфекций уже упомянутых геномных «островов» патогенности. Доказано, что интеграция, стабилизация и экспрессия генов вирулентности, которые входят в состав «островов» патогенности, лежат в основе формирования новых свойств, в том числе вирулентных, у родственных непатогенных видов бактерий разных таксономических групп [21].
Вместе с приобретенной существует еще и принципиально другой тип бактериальной антибиотикорезистентности — истинная (естественная, или первичная) [22]. Истинная резистентность характерна для всех штаммов конкретного рода или вида; она ограничивает спектр бактериальной активности определенного антибиотика. Эта резистентность является хромосомно-опосредованной и ни при каких обстоятельствах не передается другим бактериям. Например, значительная часть грибов, прежде всего дрожжевых, имеет естественную полиантибиотикорезистентность.

Таким образом, поиск микроорганизмов, которые можно использовать как пробиотики, является продолжительным и сложным процессом. Состав пробиотика прежде всего должен быть безопасным. Микроорганизм не может быть патогенным, и особое внимание нужно обращать на возможность развития инфекции у иммунодефицитных лиц. Очень нежелательно, чтобы культура, которая входит в состав пробиотика, содержала плазмиды антибиотикорезистентности, поскольку гены, ответственные за эту особенность, могут быть переданы патогенным микробам в организме пациента. Вместе с тем микроорганизмы должны быть устойчивыми к действию антибиотиков, кислоты и желчи, чтобы достичь предполагаемой зоны колонизации.

Наш опыт использования пробиотиков дает возможность утверждать, что указанным требованиям практически в полной мере отвечают так называемые биоэнтеросептики, микроорганизмы которых не принадлежат к индигенной кишечной флоре и элиминируются из кишечника самостоятельно. Среди таких препаратов в Украине зарегистрированы дрожжевые грибы Saccharomyces boulardii (препарат Энтерол-250) и сапрофитные спорообразующие анаэробы (субалин, энтерожермина).

Кроме того, среди большого количества бактериальных препаратов, в том числе и биоэнтеросептиков, только два пробиотика успешно прошли многоцентровые рандомизированные плацебо-контролируемые испытания, а значит, являются брендами. Это упомянутый уже Энтерол-250, в состав которого входят Saccharomyces boulardii, производства Biocodex (Франция) и Lactobacillus rhamnosus GG [24]. Их эффективность подтверждена ВОЗ, Европейским обществом педиатров и гастроэнтерологов (ESPGHAN), Независимым центром национальных руководств здраво­охранения (NICE), Международным объединением лучших достижений в медицине (MERC MANUAL). И популярнейшим в мире на сегодняшний день является именно S.boulardii от Biocodex (Энтерол-250). Это единственный пробиотик в мире с генетической антибиотикорезистентностью, доказанной антидиарейной эффективностью, который на протяжении многих лет с успехом используется в 102 странах.

Следует отметить, что генериков Энтерола-250 нет, потому что:

— при изучении генома выявлено различие в строении ДНК штамма S.boulardii от Biocodex по сравнению с другими S.boulardii и S.cerevisiae;

— штамм S.boulardii от Biocodex зарегистрирован в Институте Пастера — I-745 и недоступен другим компаниям;

— во всех клинических исследованиях использовался только штамм I-745 S.boulardii от Biocodex;

— оригинальный запатентованный процесс лиофилизации требует ультрасовременного и уникального оборудования;

— высококачественное производство гарантирует чистоту штамма во врачебной форме.

Прежде всего важным положительным признаком этого пробиотика является то, что использование Энтерола-250 возможно параллельно с антибактериальной терапией. Генетическое отличие дрожжей предотвращает возможность перехода плазмид с фактором антибиотикорезистентности к возбудителям острых кишечных инфекций [8, 9]. Кроме того, они имеют значительное антагонистическое влияние на патогенную и условно-патогенную флору, которое базируется на естественных свойствах грибов [25–27]. Попав в пищеварительный тракт, сахаромицеты начинают усиленно размножаться, поскольку температура 37 °С является оптимальной для их роста. Кислота желудка не действует на S.boulardіі, они не перевариваются и при ежедневном приеме сохраняют жизнеспособность во всех отделах пищеварительной системы [28]. S.boulardii не проникают в системное кровообращение и мезентериальные лимфатические узлы. Кроме того, дрожжевые грибы не колонизируют кишечник, и последний освобождается от них через 3–5 дней после прекращения лечения [28, 29].

Препарат повышает местную иммунную защиту в результате активирования продукции ІgА и других иммуноглобулинов. Антисекреторный эффект за счет специфического влияния на связывание бактериальных токсинов в рецепторах кишечника обеспечивает антитоксическое действие Энтерола, особенно в отношении токсинов Clostrіdіum dіffіcіle, а также энтеротоксинов [34]. Механизм антитоксического действия Saccharomyces boulardіі может быть связан с продукцией протеаз, способных расщеплять энтеротоксины, синтезом протеинов, которые действуют на мембранные рецепторы, адгезией к энтероцитам, снижением образования цАМФ с последующим уменьшением секреции воды. Препарат повышает активность дисахаридаз тонкой кишки (лактазы, мальтазы), имеет трофическое влияние на слизистую оболочку кишечника за счет полиаминов спермина и спермидина [25]. Показание к назначению Энтерола-250 — рецидивирующие заболевания, вызванные Clostrіdіum dіffіcіle, колиты и диареи, связанные с употреблением антибиотиков (Энтерол снижает риск развития антибиотикоасоциированной диареи в 2,5–4 раза) [23, 31], а также все острые инфекционные диареи. Лечение S.boulardіі дает хорошие результаты даже у больных СПИДом, которые хорошо переносят эти дрожжи [9].

S.boulardіі, очевидно, являются относительно безопасными: на протяжении 18 лет на фоне миллионов назначенных курсов лечения было отмечено только 7 хорошо задокументированных побочных эффектов [32].

Наше время называют «наступающей эпохой пробиотиков». И действительно, стремительное развитие исследований по разработке новых биопрепаратов и дальнейшему изучению механизма их лечебно-профилактического действия дает основания утверждать, что теперь пробиотики в значительной мере потеснят на рынке традиционные и опасные для организма препараты, прежде всего те из них, которые применяются с профилактической целью. Вместе с тем, по нашему мнению, значительная часть пробиотиков нуждается в существенном усовершенствовании, прежде всего с учетом без­- опасности их использования. Сегодня, без сомнения, качественным брендом с доказанной эффективностью, естественной полиантибиотикорезистентностью и безопасностью является Энтерол-250.