XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Внутренняя поверхность кишечника содержит миллиарды живых бактерий, общее количество которых в толстой кишке может достигать 10¹⁴, что в 1-100 раз превышает количество клеток во взрослом организме [1, 2]. Эти бактерии образуют градиент плотности популяции, который варьирует от низкой плотности около 10²/мл в желудке до примерно 10¹¹/мл в толстой кишке. Согласно результатам целевого секвенирования гена 16S рРНК, в настоящее время известно 52 признанных типа бактерий, из которых примерно пять-семь типов обитают в желудочно-кишечном тракте млекопитающих [3]. Среди них доминируют 4 основных типа: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria, на долю которых приходится до 97% всех бактерий [4]. Полноценная и сбалансированная бактериальная экосистема формируется благодаря оптимальному взаимодействию между различными типами бактерий

На протяжении всей жизни человека от рождения микробиота заселяет кишечник, начиная стабилизироваться с первых лет [11]. У здоровых взрослых людей микробиота отличается более высокой сложностью и разнообразием. Напротив, разнообразие микробиоты снижается в пожилом возрасте [12]. На состав микробиоты влияет множество факторов окружающей среды, наиболее важными из которых являются способ родов, диета, приём лекарств (антибиотиков) и возраст [13].

Из-за неправильного питания, которое является одним из многих факторов окружающей среды, приводящих к дисбактериозу кишечника, например, к чрезмерному росту протеобактерий или снижению количества бактероидов, наблюдается нарушение способности организма поддерживать сбалансированное микробное сообщество в кишечнике.

Пробиотики — это живые микроорганизмы, которые способны приносить пользу организму хозяина, особенно в плане здоровья пищеварительной системы и иммунитета. Они помогают восстановить баланс полезных бактерий кишечника после применения антибиотиков или при нарушениях пищеварительной системы [8].

К основным пробиотическим микроорганизмам относят лактобациллы (Lactobacillus), бифидобактерии (Bifidobacterium), пропионовокислые бактерии (Propionibacterium), стрептококки вида Streptococcus thermophilus, бактерии рода Lactococcus, а также спорообразующие бактерии, в особенности из рода Bacillus [8].

Пребиотики — это вещества, которые не всасываются в желудочно-кишечном тракте и стимулируют рост полезной микрофлоры кишечника. К ним относят инулин, лактулозу, галактоолигосахариды и другие вещества [8].

Олигофруктоза. Натуральный заменитель сахара, который не переваривается в желудке и тонком кишечнике, а становится оптимальной пищей для полезных бактерий в кишечнике.

Инулин. Растворимый в воде полисахарид, состоящий из коротких цепочек фруктозы. Получается из корней цикория, топинамбура и агавы.

Лактулоза. Синтетический дисахарид, используемый как препарат при лечении запоров и печёночной энцефалопатии.

Основным различием между пробиотиками и пребиотиками является то, что пробиотики – это живые бактерии, а пребиотики – органические соединения.

В консенсусе ISAPP описываются потенциальные механизмы, лежащие в основе благотворного влияния пребиотиков и пробиотиков на здоровье человека. Положительные эффекты включают поддержание гомеостаза и целостности кишечника, конкурентное вытеснение многих других патобионтов, выработку короткоцепочечных жирных кислот и витаминов, метаболизм первичных желчных солей во вторичные, регуляцию желудочно-кишечного транзита, усиление регенерации энтероцитов за счёт активации стволовых клеток, обеспечение ферментативной активности для расщепления непереваренных волокон и нейтрализацию канцерогенов или ксенобиотиков и т.д. [13]. Одним из основных эффектов приёма пребиотиков и пробиотиков является достижение гомеостаза микробиома [14].

В то же время в литературе имеются сведения о потенциально вредных эффектах, связанных с приёмом пребиотиков и пробиотиков. В основном они проявлялись у пациентов с серьёзными заболеваниями. У пациентов с полиорганной недостаточностью было показано, что приём пробиотиков увеличивает бактериальную транслокацию из-за серьёзного иммунодефицита [15]. Кроме того, показано, что приём пробиотиков с пребиотической клетчаткой (синбиотиков) в тощей кишке у тяжелобольных пациентов может негативно влиять на перфузию кишечника, способствуя полиорганной недостаточности, некрозу кишечника и даже смерти [16]. Таким образом, на данный момент в качестве стандартной клинической практики не рекомендуется вводить пробиотики через тощую кишку пациентам в критическом состоянии. Для детальной оценки влияния пробиотиков и пребиотиков на микробиом человека необходимо провести более тщательно спланированные и рандомизированные исследования.

Выводы

Использование пробиотиков и пребиотиков является многообещающей стратегией воздействия на микробиом человека, которая в целом безопасна в различных клинических условиях.

Необходимы более специфические и ориентированные на конкретные заболевания пробиотики нового поколения.

Прежде чем давать какие-либо окончательные рекомендации по воздействию пробиотиков и пребиотиков на микробиом человека, необходимы дальнейшие тщательные исследования.

Литература

1. Sender, Ron et al. Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans,Cell, Volume 164, Issue 3, 337 – 340

2. Kau AL, et al. Human nutrition, the gut microbiome and the immune system. Nature. 2011;474(7351):327–36.Return to ref 2 in article

3. Shin NR, Whon TW, Bae JW. Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota. Trends Biotechnol. 2015;33(9):496–503.

4. Khanna S, Tosh PK. A clinician's primer on the role of the microbiome in human health and disease. Mayo Clin Proc. 2014;89(1):107–14.

5. Trosvik P, de Muinck EJ. Ecology of bacteria in the human gastrointestinal tract--identification of keystone and foundation taxa. Microbiome. 2015;3:44.

6. Паршина, О. А. Пробиотики и пребиотики как функциональные ингредиенты / О. А. Паршина, С. В. Паршина // Молодой учёный. — 2016. — №27 (131). — С. 128–131. 1

7. Ардатская, М. Д. Пробиотики, пребиотики и метабиотики в коррекции микроэкологических нарушений кишечника // Медицинский Совет. — 2015. — №13. — С. 94–99. 2

8. Артюхова, С. И. Биотехнология микроорганизмов: пробиотики, пребиотики, метабиотики : учебное пособие / Артюхова С. И., Козлова О. В. — Кемерово : КемГУ, 2019. — 224 с..

9. Андреева И. В., Доказательства обоснованности профилактического применения пробиотиков // Фарматека. 2006. № 6(121). C. 56–62.

10. Ардатская М.Д. Дисбактериоз кишечника: понятие, диагностика, принципы лечебной коррекции // Consilium medicum. 2008. № 8. С. 86–92.

11. Бельмер С.В. Антибиотик-ассоциированный дисбактериоз кишечника // РМЖ. 2004. № 12. С. 44–46, 58, 104.

12. Грачева Н.М., Ющук Н.Д., Чупринина Р.П. и др. Дисбактериозы кишечника, причины возникновения, диагностика, применение бактерийных биологических препаратов. Пособие для врачей и студентов. М., 1999.C. 44.

13. Sivaprakasam S, Prasad PD, Singh N. Benefits of short-chain fatty acids and their receptors in inflammation and carcinogenesis. Pharmacol Ther. 2016;164:144–51.

14. Hemarajata P, Versalovic J. Effects of probiotics on gut microbiota: mechanisms of intestinal immunomodulation and neuromodulation. Therap Adv Gastroenterol. 2013;6(1):39–51

15. Knopp RH, Paramsothy P. Oxidized LDL and abdominal obesity: a key to understanding the metabolic syndrome. Am J Clin Nutr. 2006;83(1):1–2.

16. Ackland G, Grocott MP, Mythen MG. Understanding gastrointestinal perfusion in critical care: so near, and yet so far. Crit Care. 2000;4(5):269–81.