Блог

Препараты для кишечника пробиотики


рейтинг ТОП-5 по версии КП

Правильно выбирать пробиотики для кишечника совместно с врачом. Выбор препарата зависит от возраста пациента, целей приема – лечение или профилактика проблем с кишечником, а также конкретных проблем, возникших в пищеварительной системе.

Если это микробные диареи, пищевые токсикоинфекции (отравления пищей) или активация условно-патогенной флоры, идеально подойдут комплексы с лакто- или же бифидофлорой. Если предполагается вирусное поражение – самыми оптимальными будут преимущественно лактобациллы.

Если необходимо лечение инфекционной диареи, нужен комплексный препарат с сахаромицетами и полезными собственными микробами. Хорошо, если в составе препарата будет содержаться еще и среда для приживления микробов (так называемые пребиотики). Если же нет, тогда необходимо дополнительно соблюдать диету, содержащую большое количество пребиотических волокон, чтобы бациллы хорошо прижились.

Важно обратить внимание на форму препарата – удобно ли вам будет ее принимать, а также сроки хранения и годности, условия для хранения. Многие из препаратов с живыми бактериями требуют строго соблюдать условия хранения в холодильнике, при заданной температуре, иначе они просто погибнут.

Кроме того, важно обращать внимание на показатель КОЕ – это колониеобразующие единицы. Он должен быть не менее чем 5 миллиардов, в противном случае препарат не будет высокоэффективным.

Пребиотики, пробиотики и здоровье кишечника

Джессика Тремейн

Хотя пребиотики и пробиотики часто путают или считают одним и тем же, их общие черты заканчиваются тем, что они задерживаются в кишечнике.

Пребиотики - это клетчатка, которая питает полезные микроорганизмы, обитающие в кишечнике. Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые при приеме внутрь могут улучшить микробный баланс кишечника.

Пребиотики использовались в кормах для домашних животных на протяжении десятилетий, возможно, владельцы домашних животных даже не знали об этом.Но деликатное обращение с пробиотиками означает, что они продаются в пакетиках и капсулах. По словам Грейс Лонг, DVM, MS, MBA, директора по ветеринарно-техническому маркетингу Nestlé Purina PetCare в Сент-Луисе, они находятся в состоянии спячки. Микроорганизмы становятся активными, когда попадают в кишечник.

«Пробиотики чувствительны к теплу и влаге, поэтому было бы очень сложно добавить их непосредственно в корм», - говорит доктор Лонг.

«Самый эффективный способ сохранить пробиотики живыми в процессе упаковки - это в прохладной, сухой среде, вдали от воздействия воздуха.Не все пробиотики, продаваемые на ветеринарном рынке, имеют доказательства, подтверждающие их заявления, поэтому ветеринары должны убедиться, что уровни микроорганизмов гарантированы и что производитель может обеспечить поддержку эффективности ».

Доказательства

Проблемы точности этикеток побудили Дж. Скотта Виза, DVM, DVSc, Dipl. ACVIM, доцент кафедры патобиологии Ветеринарного колледжа Онтарио, Университет Гвельфа, Онтарио, Канада, для оценки этикеток и бактериального содержания коммерческих пробиотиков, продаваемых для использования с животными.

В исследовании доктора Виза было закуплено 25 пробиотиков, продаваемых животными, были оценены этикетки и подсчитано содержание бактерий. Виз обнаружил, что 21 продукт содержит специфические микроорганизмы. Ожидаемое количество бактерий было указано для 15 продуктов. Чтобы усугубить подозрение на сомнительную эффективность пробиотиков, на этикетках семи продуктов были указаны ошибки в написании одного или нескольких организмов.

Только четыре из 15 протестированных продуктов соответствовали заявленным на этикетках или превосходили их. По словам Виз, только у двух из них была этикетка, на которой правильно описано содержимое.Он пришел к выводу, что недостатки в качестве ветеринарных пробиотиков остаются.

«Ветеринарные пробиотики менее регламентированы, чем лекарства», - говорит Джозеф Бартжес, DVM, PhD, Dipl. ACVIM, дипл. ACVN, профессор медицины и питания Университета Теннесси в Ноксвилле. «Меньше уверенности в том, что вы получаете то, что

.

Пробиотики и кишечная микробиота: значение для профилактики рака толстой кишки

3.1. Микробиота кишечника

Микробиота желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) претерпевает изменения в количестве и качестве в зависимости от места колонизации в ЖКТ. Традиционная характеристика на основе культур может учитывать не более 30% или около того микроорганизмов, которые можно увидеть и подсчитать при микроскопическом наблюдении. Мировое разнообразие видов комменсальных кишечных бактерий огромно.В этом отношении использование молекулярных инструментов показало, что большинство доминирующих видов бактерий, наблюдаемых в фекальной микробиоте человека (примерно 80%), специфичны для этого человека [27]. Кроме того, эти виды не распределены однородно по длине желудочно-кишечного тракта, поэтому активность бактерий значительно варьируется в разных частях кишечника [28].

Желудок и тонкий кишечник содержат несколько видов, тогда как толстая кишка содержит сложную и динамичную микробную экосистему с большой концентрацией бактерий.Среди них бифидобактерии и лактобациллы, которые считаются непатогенными или полезными бактериями [29]. Популяция бактерий в толстой кишке очень велика и достигает максимального количества 10 12 КОЕ. Г - 1 . В тонком кишечнике бактериальное содержимое значительно меньше - от 10 4 до 10 7 КОЕ. Г - 1 , тогда как в желудке только 10 1 при 10 2 КОЕ. Г -1 КОЕ. найдено в функции низкого pH на этом сайте.В целом количество кишечных бактерий примерно в десять раз превышает количество клеток, составляющих организм человека [30].

На основе секвенирования рРНК может быть идентифицировано 40 000 штаммов кишечных бактерий, включая некультивируемые бактерии [31]. Было отмечено, что 99% кишечных бактерий состоят из четырех типов, Proteobacteria, Actinobacteria и двух основных типов Bacteroidetes и Firmicutes [32]. В то время как виды в типе Bacteroidetes демонстрируют большое разнообразие индивидуумов, большое количество видов в типе Firmicutes принадлежит к кластерам клостридиальных продуцентов бутирата [33].

С успехами молекулярной биологии стало известно, что микробиом кишечника содержит в 100 раз больше генов, чем весь геном человека [34]. Таким образом, между микробиотой кишечника человека развивается тесная взаимосвязь. Кишечник человека демонстрирует симбиотические отношения, которые играют ключевую роль в гомеостазе человека, включая метаболизм, рост и иммунитет [35].

Одна из основных функций кишечной микробиоты - получение энергии из элементов рациона, которые могут быть потеряны с экскрецией [36].Полисахариды не всасываются в толстой кишке, но метаболизируются резидентными микроорганизмами до короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), таких как пропионат и бутират, которые абсорбируются путем пассивной диффузии [37]. Производство SCFA зависит от ферментации субстрата, такого как крахмал или другие полисахариды, в результате чего бутират, ацетат и пропионат [37]. Концентрации SCFA выше в правой части толстой кишки, чем в левой, и это, вероятно, связано с большей доступностью углеводов [29].SCFA играют важную роль в поддержании эпителиального слоя. Исследования показывают, что эпителиальные клетки приобретают около 70% окисления бутирата [29]. Бутират также действует как трофический фактор для клеток в интактных тканях [38]. Кроме того, было предложено, что бутират снижает риск рака толстой кишки за счет своей способности ингибировать генотоксическую активность нитрозаминов и перекиси водорода, а также индуцировать различные уровни апоптоза, дифференцировки и остановки клеточного цикла рака толстой кишки на животных моделях. [39].

Другие исследователи также ссылаются на влияние бутирата на медиаторов воспаления, было доказано, что этот SCFA способен подавлять экспрессию некоторых цитокинов (TNF, IL-6, IL-1) и ингибировать активацию ядерного фактора. B (NF-B) [40]. Другие функции микробиоты желудочно-кишечного тракта включают переваривание плохо перевариваемых питательных веществ, модификацию желчных кислот и добавление пищевых добавок за счет ауксотрофных мутантных дополнительных соединений, таких как фолиевая кислота и биотин, которые не могут быть получены с пищей [41].

Непатогенная комменсальная микробиота оказывает глубокое влияние на нормальную физиологию желудочно-кишечного тракта. Он обеспечивает эффективность перистальтики кишечника, рост кишечника и иммунитет, а также пищеварение, всасывание питательных веществ и укрепление слизистого барьера [42].

Исследователи добились успехов в характеристике микробиоты желудочно-кишечного тракта, определяя реакции, которые могут способствовать развитию воспалительных заболеваний кишечника, таких как рак толстой кишки [43]. Учитывая важность лучшего понимания кишечной микробиоты, TGI часто изучается.В последние десятилетия были разработаны и разрабатываются различные симуляторы кишечника для облегчения изучения кишечной микробной экосистемы и ее взаимодействий [44, 45].

3.2. Методы in vitro оценки воздействия пробиотиков на микробиоту кишечника

ФАО / ВОЗ относится к пробиотикам как к живым микроорганизмам, которые вводятся в адекватных дозах и приносят пользу здоровью хозяина [11]. Благоприятные эффекты от приема пробиотиков способствовали облегчению симптомов непереносимости лактозы, лечению диареи, снижению уровня холестерина в сыворотке крови, усилению иммунного ответа и антиканцерогенным эффектам [46].

Растущее потребление пробиотических продуктов европейцами в основном происходит в форме молочных продуктов, содержащих в основном Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp. Однако есть продукты, в которых используются микроорганизмы штаммов Enterococcus spp. или дрожжи, такие как Saccharomyces boulardii [47]. Пища для употребления человеком, содержащая молочнокислые бактерии (ЛАБ), включает ферментированное молоко, фруктовые соки, вино и колбасы. В пробиотических препаратах используются простые культуры или смешанные микроорганизмы [48].

Несколько экспериментальных наблюдений указали на потенциальный защитный эффект LAB против развития опухолей в толстой кишке [49]. В кишечной микробиоте комплекс LAB составляет часть этих бактерий, способных оказывать положительный эффект. Они играют важную роль в замедлении канцерогенеза толстой кишки, возможно, влияя на метаболические, защитные и иммунологические функции кишечника [39]. Влияние приема пробиотиков на нативную кишечную микробиоту можно оценить с помощью моделей in vivo или in vitro . В моделях in vivo могут участвовать здоровые люди-добровольцы, госпитализированные пациенты или модели на животных, но эти модели имеют некоторые ограничения, такие как высокая стоимость, задержка в получении результатов и тип вводимой пищи или лекарств [50], тогда как модель in vitro Модели позволяют упростить систему и отдельно изучить метаболизм нативной и добавленной микробиоты в присутствии специфических субстратов [50].

Модели ферментации in vitro варьируются от простой периодической системы до более сложных систем непрерывного потока и многоступенчатых. In vitro модели кишечной ферментации позволяют стабильно культивировать полную кишечную микробиоту в течение определенного и зависящего от модели периода времени. Выбор подходящей модели требует тщательной оценки целей исследования с учетом преимуществ и ограничений, присущих каждому типу системы. Некоторые существующие системы включены в периодическую, непрерывную культуру, многоступенчатую непрерывную культуру, непрерывную искусственную пищеварительную систему и стационарные системы [51].

Периодическая ферментация - это выращивание чистой или смешанной бактериальной суспензии в тщательно подобранной среде без дальнейшего добавления питательных веществ.Эти модели, как правило, представляют собой закрытые системы, герметичные бутылки или реакторы, содержащие суспензии фекального материала, которые хранятся в анаэробных условиях. Уже было проведено несколько исследований с использованием этой модели для изучения пребиотического потенциала фруктанов. Этот шаблон особенно полезен для исследования метаболических профилей SCFAs, возникающих в результате активного метаболизма пищевых соединений кишечной микробиотой [50].

Модели непрерывной ферментации культуры существуют в виде одно- или многоступенчатых систем и необходимы для проведения долгосрочных исследований, поскольку облегчается пополнение субстрата и удаление токсичных продуктов.Одноступенчатые модели непрерывной ферментации часто используются для выяснения функции и метаболической активности проксимальных отделов толстой кишки, поскольку в этих моделях хорошо моделируется смешивание перевариваемых веществ как из слепой, так и восходящей кишки [52].

Эти модели обладают рядом преимуществ, таких как: простота использования системы, возможность использования радиоактивных веществ и низкая стоимость эксплуатации [28].

Основным достижением in vitro ферментационных систем стала разработка непрерывных многоступенчатых моделей, которые позволяют моделировать горизонтальные процессы.Этот тип системы позволяет легко изучить пищевые и физико-химические свойства кишечной микробиоты с помощью комбинации трех последовательно соединенных реакторов, имитирующих проксимальную, дистальную и поперечную ободочную кишку (см. Рисунок 1). Позже Молли и др. [44] разработали симулятор микробной экосистемы человека (SHIME ®), который состоит из пяти соединенных друг с другом реакторов, которые представляют различные части желудочно-кишечного тракта человека с соответствующими значениями pH, времени пребывания и объемной емкости (Рисунок 1). .Пять реакторов постоянно перемешиваются и поддерживаются при температуре 37 ºC с помощью термостата. Среду поддерживают в анаэробном состоянии путем ежедневного введения N 2 . Соответствующий pH для каждой части желудочно-кишечного тракта регулируется автоматически путем добавления 1 н. NaOH или концентрированной HCl [44, 45].

Рис. 1.

Компьютерное моделирование микробной экосистемы человека (SHIME®), размещенное в Лаборатории исследования пробиотиков FCF / UNESP-Brazil. Sivieri et al.[53]

Адаптация, выживание и размножение кишечной микробиоты человека при непрерывной ферментации in vitro модели зависят от параметров окружающей среды, таких как pH, время удерживания, температура, скорость потока и кислородное истощение. Строгий контроль этих факторов позволяет устойчиво установиться в условиях микробного состава и метаболической активности, создавая воспроизводимую систему.

Модель непрерывного культивирования использовалась в исследованиях метаболизма и экологии кишечной микробиоты с акцентом на использование пробиотиков [51, 54], пребиотиков [55, 56] и образование продуктов ферментации [57].Модель in vitro моделирование пищеварительных функций хозяина in vitro в сочетании с многоступенчатой ​​непрерывной ферментацией представляет собой наиболее продвинутую на сегодняшний день попытку моделирования взаимозависимых физиологических функций в кишечнике человека, просвете желудка и тонком кишечнике. Пищеварительные функции человека, воспроизводимые в модели тонкого кишечника TIM-1, включают секрецию желчи, подвижность, pH и абсорбционную способность верхних отделов кишечника. Модели имитатора проксимального отдела толстой кишки, такие как TIM-2, включают другие функции хозяина, такие как перистальтическое перемешивание и абсорбция воды и метаболитов.Комбинация моделей TIM-1 и TIM-2 привела к созданию искусственной пищеварительной системы, которая использовалась для изучения доставки фармацевтических препаратов и передовых исследований питания [58, 59].

Использование мультидисциплинарного подхода к биологическим системам в сочетании с описанными платформами «-омики» будет способствовать созданию самой продвинутой системы для раскрытия сложных микробных факторов и факторов хозяина, управляющих функциональностью микробиоты кишечника человека [60].

Модели ферментации in vitro - это инновационная технологическая платформа, где наибольшие преимущества демонстрируются практически безграничными экспериментальными возможностями, поскольку эксперименты не ограничиваются этическими соображениями.В некоторых моделях (например, TIM-1 и TIM-2) функция кишечника хозяина моделируется лишь частично, и вместе с балансированием микробной популяции остается серьезной проблемой моделирования ферментации кишечника in vitro.

3.2. Ингибирование рака толстой кишки пробиотиками и возможные механизмы действия этих микроорганизмов

Доказательства, указывающие на благотворное влияние пробиотиков на рак толстой кишки, получены из тестов in vitro, , экспериментов на животных и клинических испытаний.Кроме того, много обсуждалось на том, на какой стадии процесса канцерогенеза могут влиять пробиотики. Вероятно, разные штаммы пробиотиков действуют на разных этапах канцерогенеза [20].

Как правило, пробиотики не колонизируют кишечник человека, но некоторые штаммы могут навсегда колонизировать местную микробиоту [61].

Механизмы, с помощью которых пробиотики могут подавлять рак толстой кишки, еще полностью не изучены. Однако было предложено несколько объяснений, включая: изменение метаболической активности кишечной микробиоты; количественные и качественные изменения микробного композитина кишечника; изменение физико-химических условий в толстой кишке; связывание и / или разложение потенциальных канцерогенов; Производство SCFA; производство противоопухолевых или антимутагенных соединений; модуляция иммунного ответа и / или физиологии хозяев [3,62, 63].

Пробиотики могут модулировать метаболическую активность кишечной микробиоты с помощью трех возможных механизмов: конкурировать с другими компонентами микробиоты и вытеснять их; производство антибактериальных веществ, в том числе батериоцинов, для контроля роста других членов микробиоты; продуцируют молочную и другие органические кислоты, которые могут снизить pH просвета и, таким образом, модулировать активность ферментов [20,64].

Несколько исследований показали, что пробиотики могут влиять на активность бактериальных ферментов, связанных с производством канцерогенных соединений, таких как бета-глюкуронидаза, нитроредуктаза и азоредуктаза [65, 66, 67].

Бактериальная глюкуронидаза, по-видимому, играет важную роль в инициировании рака толстой кишки из-за ее способности гидролизовать несколько глюкуронидов и канцерогенные агликоны в просвете кишечника [65,68]. Нитроредуктаза и азоредуктаза участвуют в образовании ароматических аминов, вредных для организма [69].

Как вредные, так и полезные бактерии обычно встречаются в кишечнике и различаются по своей ферментативной активности [70]. В целом бактерии из родов Bifidobacterium и Lactobacillus продуцируют очень низкую активность ферментов, превращающих проканцерогены в канцерогены, по сравнению с бактериями из родов Bacteroides и Clostridium [71].Следовательно, активность этих ферментов в просвете может быть коррелирована с количеством молочнокислых бактерий (LAB) в кишечнике [72]. Это предполагает, что увеличение доли LAB в кишечнике может снизить уровни ферментов, метаболизирующих ксенобиотики [71]. Таким образом, влияние пробиотических микроорганизмов на активность фекальных ферментов можно объяснить этим механизмом.

В предварительном исследовании на фекалиях мелких животных добавление животным к диете с высоким содержанием холестерина смесью пробиотических штаммов л.johnsonii и L. reuteri в течение 5 недель значительно снижали активность фекальных глюкуронидазы и азоредуктазы [67].

Горбач и Голдин [65] изучали на людях влияние приема внутрь штаммов L. acidophilus NCFM на активность глюкуронидазы, нитроредуктазы и азоредуктазы. Оба штамма имели сходный эффект и вызывали значительное снижение активности этих трех ферментов. Обратный эффект был обнаружен через 10-30 дней после окончания приема этих бактерий, что позволяет предположить, что непрерывное потребление л.acidophilus необходимо поддерживать.

Бенно и Мицуока [73] и Спанхак и др. [66] также обнаружили у человека значительное снижение активности глюкуронидазы после приема Bifidobacterium longum и L casei Shirota соответственно. С другой стороны, Marteau et al. [74] подтвердили на здоровых добровольцах, что регулярное употребление ферментированного молочного продукта (100 г три раза в день), содержащего L. acidophilus , B. bifidum , Streptococcus thermophilus и S.cremoris в течение 3 недель снизил активность нитроредуктазы в кале по сравнению с исходным уровнем, но не активность β-глюкуронидазы или азоредуктазы.

Метаболиты фекалий также являются индикаторами активности бактерий. Изменения активности ферментов и концентрации аммиака, фенола и крезола были обнаружены у добровольцев, употреблявших Lactobacilli [65]. Другие метаболиты с возможными побочными эффектами - это N-нитрозосоединения, диацилглицерин и вторичные желчные кислоты [49].

Аммиак могут продуцировать самые разные микроорганизмы, например энтеробактерии, бактероиды и клостридии.Аммиак считается потенциальным промотором опухоли в толстой кишке и может увеличить скорость неопластической трансформации в кишечнике. По мнению Бенно и Мицуока [73], уменьшение доли клостридий и бактероидов может объяснить снижение концентрации аммиака у людей, потреблявших фекальные бактерии B. longum.

Эпидемиологические исследования указывают на связь между риском развития рака толстой кишки и потреблением продуктов с высоким содержанием жиров [7,75, 76].Для переваривания жиров желчные кислоты, конъюгированные с молекулами глицина или таурина, высвобождаются в тонкий кишечник и реабсорбируются в том же месте. Считается, что дезоксихолевые кислоты могут быть цитотоксичными для эпителиальных клеток, что может привести к развитию рака толстой кишки [71]. Пробиотическая модуляция кишечной микробиоты может повлиять на активность одного из ферментов (7a-дегидроксилазы), образующих эти токсические продукты, но пробиотики могут также снизить токсичность желчных солей, которые с ними связываются [77].Lidbeck et al. [68] обнаружили, что введение L. acidophilus пациентам с раком толстой кишки в течение 6 недель приводило к снижению концентрации растворимых желчных кислот в стуле.

Употребление ферментированного молока, содержащего L. acidophilus , может снизить популяцию вредных бактерий, таких как колиформные бактерии, и повысить уровень лактобацилл в кишечнике [78], что позволяет предположить, что добавление этого микроорганизма может иметь положительный эффект, поскольку он подавляет рост вредных бактерий, которые, возможно, участвуют в производстве промоторов опухолей и проканцерогенов.Savard et al. [79] оценили влияние четырехнедельного потребления коммерческого йогурта с Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BB-12) и Lactobacillus acidophilus (LA-5) на количество бактерий в кале у здоровых взрослых. Йогурт оказал положительное влияние на популяцию бактерий, так как наблюдалось увеличение количества полезных бактерий и уменьшение количества потенциально патогенных бактерий.

Не все исследования показывают корреляцию между приемом пробиотиков и активностью кишечной микробиоты.Бартрам и др. [80] утверждали, что фекальная микробиота относительно стабильна и, как правило, не подвергается воздействию пробиотиков. В интервенционном исследовании 12 человек употребляли йогурт (500 мл), обогащенный B. longum . Не было обнаружено значительных различий в массе кала, pH, концентрации короткоцепочечных жирных кислот в кале, желчных кислот и нейтральных стеринов после 3 недель вмешательства. Несмотря на повышение концентрации в фекалиях B. longum , результаты показали небольшое или полное отсутствие модуляции резидентной микробиоты.

Некоторые исследователи предположили, что высокий рН кишечника может быть связан с повышенным риском рака толстой кишки, тогда как закисление толстой кишки может предотвратить образование канцерогенов. Бенно и Мицуока [73] обнаружили значительное снижение рН фекалий у здоровых мужчин, которые принимали B. longum в течение 5 недель.

Доказательства показывают, что высокая концентрация короткоцепочечных жирных кислот (ацетат, пропионат и бутират) может способствовать поддержанию соответствующего pH в просвете толстой кишки для экспрессии многих бактериальных ферментов, которые, вероятно, метаболизируют канцерогены в кишечнике [81] .Активность некоторых пищевых канцерогенов, таких как нитрозамины (возникающая в результате метаболической активности комменсальных бактерий у людей, потребляющих диету, богатую белками), может быть нейтрализована масляной кислотой, продуцируемой некоторыми пробиотиками [82]. Кроме того, производство аммиака, нитрозаминов и вторичных желчных кислот в кишечной среде может быть уменьшено за счет снижения pH [83].

Бутират, в частности, получил большое внимание как потенциальный химиопрофилактический агент [1,84]. Действуя как источник энергии для нетрансформированных клеток, бутират, возможно, снижает выживаемость опухолевых клеток, вызывая апоптоз и дифференцировку, а также подавляя пролиферацию.Эти механизмы могут играть важную роль в снижении и / или ингибировании развития и прогрессирования рака [1, 85].

Исследования показывают, что LAB могут участвовать в детоксикации различных канцерогенов, таких как полициклические ароматические углеводороды и гетероциклические ароматические амины [86]. Механизмы действия этих бактерий плохо известны, но возможно, что LAB напрямую связываются с канцерогеном и катализируют реакции детоксикации [62]. Стоит отметить, что защитные эффекты, обеспечиваемые ЛАБ, проявляются только при их высокой плотности и при регулярном приеме [87].

Накапливаются доказательства того, что гетероциклические ароматические амины (ГКА), которые образуются из аминокислот, содержащихся в мясе во время приготовления, могут быть вовлечены в этиологию рака человека [88]. Zsivkovits et al. [89] показали, что L. bulgaricus 291, S. thermophilus F4, S. thermophilus V3 и B. longum BB536 обладают высокой защитой от генотоксических эффектов ГКА у крыс. Кроме того, ингибирование индуцированного HCA повреждения ДНК было дозозависимым и значимым при введении 1 × 10 7 клеток / животное.Другие авторы показали, что L. casei DN 114001 может метаболизировать или адсорбировать ГКА и снижать их генотоксичность in vitro [89].

In vivo доказательств того, что пробиотики связывают канцерогены, все еще не окончательно. Хаяцу Хаяцу (1993) продемонстрировал заметный подавляющий эффект перорального введения L. casei Shirota (LcS) на мутагенность мочи, возникающую при употреблении человеком жареного говяжьего фарша. В другом клиническом исследовании потребление л.acidophilus снижает выведение мутагенов с мочой и калом [68]. Принимая во внимание результаты in vitro , возможно, что добавки LAB влияют на выведение мутагенов, просто связывая их в кишечнике [62]. Несмотря на то, что связывание канцерогенов является возможным механизмом ингибирования генотоксичности и мутагенности LAB in vitro, некоторые исследователи сообщили, что это, по-видимому, не оказывает никакого влияния на in vivo [90]. Кроме того, степень связывания зависит от используемого мутагена и бактериального штамма [71].

В нескольких исследованиях также сообщалось о влиянии пробиотиков на фазу стимуляции канцерогенеза. Rowland et al. [91] обнаружили, что введение B. longum (6 x 10 9 КОЕ / день) ингибировало образование аберрантных очагов крипт (ACF) у крыс, получивших индуцированный канцерогенез (азометан). Поскольку лечение пробиотиками начиналось через 1 неделю после воздействия канцерогена, эти результаты указывают на влияние на раннюю стимулирующую фазу канцерогенеза [71].

Goldin et al.[92] наблюдали более низкую частоту опухолей толстой кишки у крыс, которые потребляли Lactobacillu s GG до, во время и после химической индукции диметилгидразином (DMH), чем у животных, которым давали пробиотик после приема канцерогена. Исследователи пришли к выводу, что пробиотики действуют, подавляя начальную стадию канцерогенеза.

Kumar et al. [93] протестировали эффективность L. plantarum AS1 в подавлении колоректального рака, индуцированного ДМГ у крыс, и пришли к выводу, что AS1 способен уменьшать опухоль толстой кишки за счет своей антиоксидантной активности.Однако для достижения максимального ингибирующего эффекта необходимо длительное введение этого штамма.

С другой стороны, не все исследования показали значительное влияние пробиотиков на канцероген-индуцированную ACF. Gallanger et al. [94], используя протокол продвижения NA ACF вместе с B. longum и L. acidophilus , получили противоречивые результаты, которые они объяснили различиями в возрасте крыс при введении DMH.

В нескольких исследованиях коррелировали влияние пробиотиков на рак толстой кишки с модуляцией иммунной системы.Есть доказательства того, что пробиотики могут способствовать развитию иммунной системы слизистой оболочки, влияя на врожденный воспалительный ответ и уменьшая воспаление слизистой оболочки. Кроме того, пробиотики также действуют на дендритные и эпителиальные клетки и нативные Т-клетки в собственной пластинке кишечника и, таким образом, могут влиять на адаптивный иммунитет [13, 95].

Пробиотики могут влиять на иммунную систему под действием продуктов, таких как метаболиты, компоненты клеточной стенки и ДНК. Таким образом, иммуномодулирующие эффекты могут быть достигнуты даже мертвыми пробиотическими микроорганизмами или только компонентами, полученными из пробиотиков, такими как фрагменты пептидогликана или ДНК.Пробиотические продукты распознаются чувствительными к ним клетками-хозяевами, поскольку они оснащены рецепторами распознавания адгезии. Таким образом, основными клетками-мишенями в этом контексте являются кишечные эпителиальные и кишечные иммунные клетки. Адгезия пробиотиков к эпителиальным клеткам уже может запускать сигнальный каскад, ведущий к иммунной модуляции [96].

Недавние успехи в понимании иммуномодулирующей активности пробиотиков стали результатом открытия Toll-подобных рецепторов распознавания образов (TLR).Это трансмембранные белки, присутствующие на поверхности клеток, таких как макрофаги, моноциты, дендритные клетки и эпителиальные клетки [97].

Врожденная иммунная система распознает большое количество молекулярных структур бактерий, таких как липополисахариды и липотейхоевая кислота, и способна различать, является ли конкретный микроорганизм частью его микробиоты или нет. Различные структуры могут активировать разные TLR [98]. Например, TLR-2 распознает пептидогликан, липотейхоевую кислоту, которая является компонентом стенки грамположительных бактерий, таких как лактобациллы и бифидобактерии [99], тогда как TLR-4 является наиболее важным рецептором липополисахарида, основным компонентом стенка грамотрицательных бактерий [100].

Rachmilewitz et al. [101] с использованием пробиотической смеси из 8 штаммов лиофилизированных молочнокислых бактерий ( Bifidobacterium longum, B. infantis, B. breve, Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. delbrueckii subsp. Bulgaricus, L. plantarum, Streptococcus salivaris subsp. thermophilus ), сообщили, что хромосомная ДНК этой смеси через рецепторы TLR-9 отвечает за противовоспалительный эффект, наблюдаемый у мышей с колитом.

Соединение компонентов микроорганизмов с этими рецепторами может привести к каскаду воспалительных реакций через активацию ядерного фактора-kB (NF-kB) с последующим высвобождением цитокинов, эпитопных хемокинов и липидных медиаторов активных форм кислорода и азота. [102].Исследования показали, что пробиотики могут активировать элементы, ответственные за образование цитокинов и эпитопных хемокинов, хотя этот ответ был слабее для L. rhamnosus , чем для грамположительного патогена ( Streptococcus pyogenes ) [103]. Некоторые авторы предположили, что возможным механизмом действия пробиотиков может быть ингибирование активации NF-kB за счет уменьшения воспаления кишечника [104]. Однако возможные механизмы пробиотиков против канцерогенеза, касающиеся модуляции иммунной системы, сложны и все еще нуждаются в более подробном разъяснении.

Воспалительный иммунный ответ приводит к образованию моноцитов и макрофагов, активируемых цитокинами, которые высвобождают цитотоксические молекулы, способные лизировать опухолевые клетки in vitro [105]. Цитокины IL-1 и воспалительный TNF (фактор некроза опухоли) оказывают цитотоксическое и цитостатическое действие на неопластические клетки in vitro [106]. Клетки естественных киллеров (NK) эффективны против опухолевых клеток, и низкая активность клеток этого типа связана с риском рака [107]. Мацузаки и Чин [108] обнаружили, что у мышей активность NK-клеток и воспалительные реакции увеличивались при введении пробиотических штаммов.

Несколько исследований на людях показали увеличение количества NK-клеток в ответ на потребление пробиотиков [109, 110], и то же самое было на животных моделях. Когда Takagi et al. [111] вводили штамм L. casei Shirota, чтобы подавить развитие опухоли, индуцированное метилхолантраценом у мышей, в группе, получавшей пробиотик, были высокие уровни NK-клеток, которые замедляли раннее развитие опухоли по сравнению с в контрольную группу.

С другой стороны, Berman et al.[112] не наблюдали увеличения количества NK-клеток у здоровых субъектов, которые в течение 8 недель принимали состав, содержащий 4 вида пробиотиков ( L. rhamnosus , L. plantarum , L. salivarus и B. bifidum ). ). Тем не менее, исследователи отметили увеличение фагоцитоза нейтрофилами и моноцитами.

Доказательства показали, что пробиотик Lactobacillus casei Shirota оказывает противоопухолевое и противоопухолевое действие у грызунов (биологически или химически индуцированное).Внутриплевральное введение штамма мышам с опухолью индуцировало продукцию различных цитокинов, таких как интерферон IL-1 и TNF, в грудной полости, что приводило к ингибированию опухоли и увеличению выживаемости [113]. Исследование на B. longum и B. animalis показало, что эти бактерии индуцируют продукцию воспалительных цитокинов (IL-6 и TNF-) [114].

В клинических испытаниях изучалось влияние L. casei Shirota на активность NK-клеток у людей.Активность NK увеличивалась как вероятное следствие продукции IL-12, индуцированной L. casei Shirota, которая была обнаружена в анализах in vitro [115].

Согласно результатам различных исследований, упомянутых здесь, пробиотические микроорганизмы способны модулировать иммунную систему штамм-специфическим образом [116]. Следовательно, разные штаммы могут вызывать разные иммунные ответы, которые могут привести к ингибированию канцерогенеза.

.

Пробиотиков при избыточном бактериальном росте кишечника - Просмотр полного текста

Синдром раздраженного кишечника (СРК) - наиболее распространенное желудочно-кишечное расстройство. Патогенез остается многофакторным. Лучшее понимание взаимодействия хозяина с кишечной микробиотой за последнее десятилетие привело к знанию того, что многие симптомы СРК, в основном вздутие живота и диарея, связаны с чрезмерным ростом бактерий толстого кишечника в тонком кишечнике. Этот чрезмерный рост образует синдром избыточного бактериального роста в кишечнике (SIBO), при котором бактерии толстокишечного типа преобладают в проксимальных отделах тонкой кишки.Ферментация пищевых углеводов бактериями, колонизирующими SIBO, заканчивается избыточной выработкой газа, что приводит к появлению симптомов СРК. Связь между IBS и SIBO была обнаружена в серии проспективных обсервационных исследований с использованием лактулозы и тестов на толерантность к глюкозе для диагностики SIBO. Используя этот тест, распространенность СИБР у пациентов с СРК колебалась от 65 до 85%. Золотым стандартом диагностики СИБР является количественный посев содержимого проксимального отдела кишечника i.5 КОЕ / мл для диагностики СИБР, частота СИБР была значительно выше среди больных, чем среди лиц, не страдающих СРК.

Пероральный прием пробиотиков может быть рациональным подходом к искоренению СИБР и, как следствие, симптомов СРК. Большинство пробиотических бактерий принадлежит к родам Lactobacillus и Bifidobacterium. Это грамположительные бактерии, продуцирующие молочную кислоту, которые составляют основную часть нормальной микрофлоры кишечника животных и человека.Обоснование их использования в качестве терапевтической стратегии при СРК состоит в том, что пероральные пробиотики могут заменить переросшие бактерии кишечного типа SIBO. Доступны четыре рандомизированных клинических испытания, оценивающих эффективность пероральных пробиотиков при СРК. Общие результаты этих испытаний заключаются в том, что а) эффективность относится к уменьшению симптомов вздутия живота и диареи, которые являются типичными симптомами присутствия СИБР; и б) эффективность обычно обнаруживается при использовании смесей различных видов пробиотиков.Однако ни одно исследование никогда не проверяло эффективность пробиотиков у пациентов с СРК и СИБР, подтвержденную посевом из тонкого кишечника.

Целью настоящего исследования является демонстрация эффекта смеси четырех видов пробиотиков (Saccharomyces boulardii, Bifidobacterium lactis BB-12, Lactobacillus acidophilus LA-5 и Lactobacillus plantarum) у пациентов с симптоматическим СРК, у которых была подтверждена культура SIBO и те, у кого нет. Это предоставит прямые доказательства роли пробиотиков в лечении части патогенеза СРК.

.

Пробиотики изменяют микробиоту слизистой оболочки кишечника человека у пациентов с колоректальным раком

Введение

Колоректальный рак (CRC) - один из самых распространенных злокачественных новообразований, и заболеваемость значительно увеличилась в последние годы (1), особенно в развивающиеся страны, такие как Китай, где ежегодный рост 4,71% превышает глобальные темпы роста в 2% (2). На сегодняшний день выясняются этиология и патогенез CRC еще предстоит полностью выяснить. Предыдущие исследования предположили, что генетические факторы участвуют в 5–15% всех случаев CRC (3).Большинство остальные случаи, которые классифицируются как спорадический CRC, затронуты факторами окружающей среды (4), включая возраст, пол, диету, ожирение и уровень физического бездействие. Одна из общих характеристик этих потенциалов факторами риска является то, что они могут вызвать изменения в структуре кишечная флора (5–8). Эти изменения (также называемые дисбактериоз), как предполагалось, тесно коррелирует с патогенез CRC (9–11).

В кишечнике человека содержится ~ 1014 микробы, генетический состав которых в 100 раз выше, чем у геном человека (12).В кишечник и его микробная популяция вместе относятся к как суперорганизм, составляющий большой и сложный экосистема, и непосредственно участвует в функциях, включая пищеварение и усвоение питательных веществ, энергоснабжение, жировой обмен, иммунная регуляция и устойчивость к болезням (13,14). Микрофлора кишечника человека содержит полезные комменсалы. бактерии и некоторые потенциальные патогенные бактерии. Эти два типа бактерий взаимодействуют со своим человеческим хозяином, что приводит к физиологическое воспаление, которое может предотвратить заболевания, в том числе воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) и CRC.Однако когда эти увеличивается количество потенциально патогенных бактерий или их вирулентность повышается, это физиологическое воспаление может стать патологическим воспалением и, возможно, вызвать рак (15,16). Соответственно, разработки методы увеличения количества полезных бактерий или подавления вредные бактерии были бы полезны (17).

Термин пробиотики относится к препаратам содержащие класс активных микроорганизмов в кишечнике человека которые могут принести пользу здоровью хозяина, например улучшить микроэкологический баланс хозяина (18,19).Большинство пробиотиков, доступных в настоящее время, включают молочные кислые бактерии (20), кроме того к родам Lactobacillus, Bifidobacterium и Энтерококк (21). Исследования на животных моделях и на людях продемонстрировали, что потребление пробиотиков эффективен при различных заболеваниях, может задерживать старость (22) и улучшение острого инфекционная диарея (23,24), диарея, связанная с антибиотиками (21,25), запор (26–28), язвенный колит (29,30) и болезнь Крона (31,32). Однако большинство этих предыдущих исследований были сосредоточены на взаимодействие между пробиотиками и млекопитающим-хозяином.Оно имеет остается неясным, играют ли пробиотики полезную роль регулирование кишечных микробов или подавление определенных вредных патогены. В свете этих предыдущих исследований было предложено что можно снизить частоту CRC за счет применение пробиотиков и оптимизация микрофлоры кишечника (17). Цель настоящего исследование было для оценки возможности периоперационных пероральных пробиотиков для изменения микробного состава и улучшения микроэкологии кишечника в пациенты с CRC.

Материалы и методы
Пациенты

Всего 60 пациентов с CRC, которые были вызваны пройти радикальную колореэктомию в Шанхайском университете Цзяо Тонг Филиал Шанхайской шестой народной больницы (Шанхай, Китай) выбран в период с сентября 2011 г. по декабрь 2013 г. Включение и критерии исключения перечислены в (Таблица I). Всего 60 пациентов были оценивается на соответствие требованиям; однако только 38 были окончательно зачислены из-за того, что 22 не соответствовали критериям включения, или отказался от участия в исследовании.Всего 22 пациента завершили испытание (рис. 1). Все подходящие пациенты (n = 22) были рандомизированы и разделены на два группы лечения: группа CGT (n = 11) получала периоперационный плацебо и группа PGT (n = 11) получали пробиотики. Существовал отсутствие значимых различий по полу, возрасту, индексу массы тела (ИМТ), стадия рака и время между появлением симптомов и госпитализацией допуск между двумя группами. Никаких существенных отличий в уровни альбумина, гемоглобина или креатинина наблюдались между две группы (Таблица II).

Таблица I

Критерии включения и исключения для набор людей в настоящее исследование.

Таблица I

Критерии включения и исключения для набор людей в настоящее исследование.

Колоректальный рак пациентов Здоровые физические лица
Включение критерии
.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec