3. Пробиотики – научные данные 

3.1 Микробная экосистема и иммунитет слизистой оболочки

Знания о микробной составляющей желудочно – кишечной экосистемы у здоровых и больных людей в настоящее время все еще ограничены (рис. 4).

• Кишечник содержит огромное количество микроорганизмов – 100 000 миллиардов, обитающих в основном в толстой кишке, и представленных сотнями видов бактерий. Многие бактериальные клетки в анализах кала не могут быть культивированы.

• На уровне видов и штаммов различие в микробной культуре между людьми очень высоко: каждый человек обладает четкой схемой бактериальной среды, частично обусловленной генотипом хозяина и первичной инициализацией при рождении, обусловленной вертикальной передачей от матери к ребенку.

• У здорового взрослого человека состав кала во времени не меняется. Доминирующими классами бактерий в кишечнике являются Bacteroidetes, Firmicutes и, в меньшей степени Actinobacteria.

Кишечная микрофлора формирует разнообразную и динамичную экосистему, включающую бактерии, Archaea и Eukarya ,которые адаптированы к жизни на поверхности слизистой оболочки кишечника или в его просвете

Желудок и двенадцатиперстная кишка

- Содержат небольшое количество микроорганизмов: < 10³ бактериальных клеток на грамм содержимого 

- В основном лактобактерии и стрептококки 

- Кислота, желчь и ферменты поджелудочной железы подавляют большинство микробов, попавших с пищей 

- Фазовая пропульсивная моторная активность препятствует стабильной колонизации в просвете кишечника

Тощая и подвздошная кишка

- Количество бактерий прогрессивно увеличивается от приблизительно 10⁴ клеток в тощей кишке до 10⁷ клеток на грамм содержимого в дистальных отделах подвздошной кишки.

Толстая кишка

- Значительная популяция анаэробов: 10¹² клеток на грамм содержимого кишечника

Рис. 4. Кишечная флора человека

Нормальное взаимодействие между кишечными бактериями и хозяином представляет собой симбиоз. Важным фактором воздействием флоры верхних отделов

ЖКТ на иммунную функцию служит большое количество организованных лимфоидных структур в слизистой оболочке тонкой кишки (Пейеровы бляшки). Их эпителий специализирован для захвата и отбора антигенов. Они содержат в себе зачаточные лимфоидные центры для возбуждения адаптивного иммунного ответа. В толстой кишке микроорганизмы могут пролиферировать с помощью ферментирования доступных веществ из пищи или эндогенной секреции.

Кишечник – это самый важный для иммунной функции орган человеческого тела: приблизительно 60% иммунных клеток организма находятся в его слизистой оболочке. Иммунная система контролирует ответы на:

• Белки, получаемые с пищей

- Профилактика пищевой аллергии

• Патогенные микроорганизмы

- Вирусы (ротавирус, полиовирус)

- Бактерии (Salmonella, Listeria, Clostridium и т.д.)

- Паразиты (Toxoplasma)

3.2 Механизмы действия

Пребиотики влияют на кишечную флору посредством увеличения числа полезных анаэробных бактерий и уменьшением популяции потенциально патогенных микроорганизмов (рис. 5). Пробиотики оказывают воздействие на желудочно – кишечную экосистему стимулируя иммунные механизмы слизистой оболочки и неиммунные механизмы через антагонизм/соперничество с потенциальными патогенами. Предполагается, что этот феномен вызывает положительные эффекты, включающие уменьшение частоты и тяжести диареи, и является одним из наиболее признанных действий пробиотиков. Пробиотики уменьшают риск развития рака толстой кишки на животных моделях, вероятно, за счет их роли в подавлении активности определенных бактериальных ферментов, которые могут повышать уровень прокарциногенов, но у человека этот факт не доказан. Для определения роли пробиотиков как терапевтических средств при ВБК все еще требуется проведение рандомизированных клинических исследований с хорошо разработанным дизайном.

Механизмы взамодействия пробиотик/хозяин

Симбиоз между микрофлорой и хозяином может быть оптимизирован с помощью фармакологических или диетологических вмешательств в кишечную микробную экосистему с помощью про- или пребиотиков.

ПРОБИОТИКИ

Иммунологические эффекты 

- Активация локальных макрофагов для увеличения презентации антигенов B лимфоцитам и увеличения производства секреторного иммуноглобулина А (IgA) местно и системно 

- Модулирование цитокиновых профилей 

- Вызов гиперответа на пищевые аллергены
 

Неиммунологические эффекты 

- Переваривание пищи и конкуренция за питательные вещества с патогенами 

- Изменение локальной pH для создания невыгодного местного окружающего пространства для развития патогенов 

- Производство бактериоцинов для подавления патогенов 

- Устранение супероксидных радикалов 

- Стимуляция продукции эпителиального муцина 

- Усиление барьерной функции кишечника 

- Конкуренция с патогенами за адгезию 

- Модификация патогенных токсинов

ПРЕБИОТИКИ

Метаболические эффекты: продукция коротко-цепочечных жирных кислот, жировой метаболизм, абсорбция ионов (Ca, Fe, Mg) 

Усиление иммунитета хозяина (продукция IgA, цитокиновая модуляция и т.д.)

Рис. 5 Нормальная микрофлора и пробиотики взаимодествуют с хозяином в метаболической активности и иммунной функции, а также предотвращают колонизацию оппортунистических и патогенных микроорганизмов (источник: J Intern Med 2005;257:78–92)