Факторы риска развития патологии верхних отделов пищеварительного тракта у де...
Эволюция кишечной микробиоты ребенка и возможные пути коррекции
1. Эволюция кишечной микробиоты
ребенка и возможные пути
коррекции
О.В.Швец
Национальный медицинский университет им. А.А.Богомольца
г.Киев, 26.11.2014 г.
2. Теоретические предпосылки
Диета – ключевой внешний фактор, который влияет на взаимоотношение
кишечной микробиоты с организмом человека.
Употребление различных пищевых веществ обеспечивает
метаболические потребности микроорганизмов и регулирует структуру
микробного сообщества.
Различия в составе кишечного микробиома в разные периоды жизни и в
разных социальных группах могут быть объяснены существенными
различиями в питании.
Например, «Западная» диета богатая животными жирами и
вегетарианская диета предопределяют совершенно разную картину
микробиоты. Существенные различия в композиции отмечаются и у
детей, находящихся на грудном и искусственном вскармливании.
И, наконец, сами микроорганизмы значительно интегрированы в
процесс переваривания и всасывания нутриентов с дальнейшим
влиянием на основные физиологические процессы в организме детей и
взрослых.
Определение ДНК микробиома позволяет изучать траектории его
развития от рождения до последних дней жизни.
3. Микробиом новорожденного
Сразу после рождения
желудочно-кишечный тракт
практически стерилен.
Тем не менее, может иметь
место, некоторая пренатальная
колонизация:
- Меконий может быть не вполне
стерильным
- В плаценте обнаруживаются ДНК
Bifidobacterium и Lactobacillus
4. Формирование микробиома младенца
Первые микроорганизмы попадают в
организм ребенка при прохождении
через родовые пути матери.
Стабильная композиция микробиома
организуется в течение 1,5 – 2 лет. На
ее особенности влияют:
o Тип родов (физиологические или
кесарево сечение)
o Характер вскармливания
o Санитарно-гигиенические
условия
o Прием антибиотиков младенцем
или кормящей мамой
5. Физиологические роды vs
кесарево сечение
Физиологические роды
Заселение кишечника
младенца бактериями,
которые преобладают во
влагалище матери;
Доминирование родов
Prevotella и Lactobacillus
Кесарево сечение
Преобладают бактерии,
которые типичны для кожи и
слизистых оболочек
Доминируют Staphylococcus,
Corynebacterium,
Propionibacterium
6. Грудное vs искусственное
вскармливание младенца
Грудное вскармливание
Более значительное
присутствие аэробной
флоры.
Увеличивается количество
Bifidobacterium.
Снижается количество
Clostridium, Bacteroides
Искусственное вскармливание
Преобладают анаэробы и
факультативные
анаэробы.
Увеличивается количество
Clostridium, Bacteroides
7. Эволюция микробиома в раннем
детстве
Относительно
стерильный ЖКТ Низкое разнообразие микробиоты,
нестабильность
Разнообразная,
стабильная
Новорожденный Младенец
Ребенок старше
1-го года
8. Разнообразие микробиоты значительно
влияет на функцию иммунной системы
Разнообразие
снижается вследствие:
попадания в кишечник
мелкой пыли
воспалительных
заболеваний кишечника
применения антибиотиков
диеты, богатой жирами и
углеводами
9. Факторы, влияющие на композицию
кишечной микробиоты
Другие микроорганизмы Тип вскармливания
Количество, химический состав и
доступность пищевых веществ
Уровень секреции пищеварительных
ферментов
Иммунологические факторы Наличие условий для колонизации
Время кишечного транзита рН в пищеварительном тракте
Окислительно-восстановительный
потенциал
Присутствие антимикробных
субстанций
Контакт с ксенобиотиками Возраст хозяина
Перистальтика Генетические особенности хозяина
Уровень физической активности Антибиотики
Заболевания Стрессы
11. Влияние антибиотикотерапии на состояние
кишечной микробиоты
Бактериальные кишечные инфекции являются показанием для
назначения антибактериальной терапии. Следует отдавать
предпочтение антибиотикам, которые действуют местно и к
которым чувствительны вероятные патогены
К сожалению, лечение антибактериальными препаратами
связано с существенным влиянием на нормальную микробиоту, в
первую очередь на бифидо- и лактобактерии
Уменьшение количества комменсальных бактерий создает
условия для появления антибиотико-ассоциированной диареи
(включая вызванную C.difficile)
Применение антибиотиков также ассоциировано с
распространением антибиотикорезистентности
В зависимости от вида, дозы, длительности и путей введения
применение антибиотиков может иметь и отдаленные
последствия, повышая риск воспалительных заболеваний
кишечника и СРК
13. Исследования влияния диеты на состав
кишечной микробиоты
Диета с высоким количеством
пищевых волокон предопределяет
доминирование Bacteroidetes и
особенно Prevotella, большее
разнообразие бактерий. Такой
микробиом способен вырабатывать
значительно большие количества
короткоцепочечных жирных кислот.
«Западная» диета приводит к
доминированию Firmicutes с
одновременным уменьшением
присутствия Bacteroidetes. Такая
композиция микробиоты характерна и
для людей с ожирением*
*Cloetens L, Broekaert WF, Delaedt Y, et al
Tolerance of arabinoxylan-oligosaccharides and their prebiotic activity in healthy subjects: a randomised, placebo-controlled cross-over
study. Br J Nutr 2010;103:703–13
14. Влияние диеты на разнообразие/количество
микроорганизмов
«Западная» диета, богатая простыми углеводами,
жирами и технологически обработанными
продуктами снижает разнообразие/количество
микроорганизмов
Увеличение генетического и видового
разнообразия микробиома отмечается при
длительном соблюдении диеты богатой
овощами, фруктами и растительными
жирами*
*Craig WJ. Nutrition concerns and health effects of vegetarian diets. Nutr Clin
Pract. 2010;25:613–620
16. Пищевые продукты, способные оказывать
позитивное влияние на композицию
микробиома
Овощи, фрукты, цельные злаки, бобовые,
орехи оказывают выраженный
пребиотический эффект поскольку
являются источником растительных
пищевых волокон
Кисломолочные продукты, особенно
обогащенные пробиотическими штаммами
с доказанной эффективностью
17. Возможности оптимизации диеты для
направленного влияния на композицию
микробиоты
Максимальное употребление пищевых
продуктов с пребиотическими,
пробиотическими и симбиотическими
свойствами
Применение препаратов пробиотиков с
доказанной эффективностью
Применение пребиотических препаратов
18. Влияние пребиотиков на композицию микробиоты и
гастроинтестинальные симптомы
Пребиотики представляют собой группу неперевариваемых пищевых волокон, которые
влияют на кишечные функции путем селективной стимуляции роста и/или активности ряда
нормальных микроорганизмов в толстом кишечнике. Как правило, пребиотические
препараты представляют собой комплекс углеводов, включающий олигосахариды,
фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды и лактулозу
Пребиотические углеводы являются ключевым субстратом для бактериального роста, в
частности бифидобактерий. Бактерии толстого кишечника, ферментируя пребиотики, образуют
короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), обладающие прямым противовоспалительным
эффектом. КЦЖК также позитивно влияют на функциональное состояние кишечного эпителия,
регулируя пролиферацию и дифференциацию клеток. Ряд исследований подтверждает прямое
влияние пребиотиков на местный и системный иммунитет, а также десенсибилизирующий
эффект
В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании изучалось влияние пребиотиков на
динамику симптомов у пациентов с СРК
Было показано, что комплекс галактоолигосахаридов уменьшал проявления таких симптомов
СРК как вздутие и флатуленция, увеличивал частоту стула и улучшал его консистенцию в
течение 12 недель применения*
Безусловно, учитывая абсолютную безопасность пребиотиков нужно больше исследований для
определения дозировки, длительности применения при определенной гастроэнтерологической
патологии
* Silk DB, Davis A,Vulevic J, et al
Clinical trial: the effects of a trans-galactooligosaccharide prebiotic on faecal microbiota and symptoms in irritable bowel syndrome. Aliment
Pharmacol Ther 2009;29:508–18.
19. Пробиотики
Три составляющие определения пробиотиков:
Должны быть представлены исключительно живыми
микроорганизмами;
Дозировка и форма выпуска препарата должна обеспечивать
доставку микоорганизмов в достаточном количестве в место их
ожидаемой активности;
Эффективность конкретного штамма должна быть подтверждена
высокодоказательными исследованиями.
Три формы выпуска пробиотиков:
Культуры бактерий, добавленные в продукты с минимальной
возможностью к росту этой культуры
Включение культуры в технологический процесс производства с
возможностью роста культуры (например, йогурт)
Концентрированные, высушенные и упакованные в виде
порошков, капсул или таблеток микроорганизмы с определенным
количеством конкретных бактериальных штаммов
20. Номенклатура пробиотических
микроорганизмов
Все микроорганизмы имеют аналогичную
таксономическую классификацию, например, для
конкретного штамма лактобацилл – Lactobacterium
rhamnosus GG она выглядит следующим образом:
1. Тип: Firmicutes
2. Класс: Bacilli
3. Подкласс: Lactobacillales
4. Род: Lactobacillaceae
5. Вид: Lactobacillus
6. Разновидность: rhamnosus
7. Штамм: GG
21. Потенциальные эффекты пробиотиков
Регуляция роста и размножения микроорганизмов, обеспечивающих
многообразные физиологические функции микробиома
Угнетение роста и эпителиальной адгезии/инвазии патогенных
бактерий
Нормализация интестинальной барьерной функции и снижение
проницаемости эпителия
Несколько штаммов пробиотиков способны стимулировать продукцию
протективных цитокинов (интерлейкин-10) и угнетать выработку
провоспалительных цитокинов (ТНФ) в слизистой оболочке у
пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника
Saccharomyces boulardii ограничивают способность Т1-хелперов к
миграции у животных моделей при воспалительных заболеваниях
Снижение болевой чувствительности. Некоторые штаммы
лактобактерий вызывают экспрессию микроопиоидных и микро-
каннабиоидных рецепторов в эпителиальных клетках кишечника, что
улучшает собственную анальгезирующую способность, аналогичную
эффекту морфина
22. Практические рекомендации по выбору
пробиотического препарата
Доказанная эффективность конкретного
пробиотического штамма для определенной
клинической ситуации: например, в сочетании с
антихеликобактерной терапией целесообразно назначать
S.boulardii, а при антибиотико-ассоциированной диарее
– L.rhamnosus GG
Достаточное количество микроорганизмов в одной дозе
препарата
Количество приемов в течение дня
Сохранение терапевтического эффекта после приема
препарата
У пациентов с признаками иммунодефицита следует
оценить возможный риск от применения пробиотиков
23. Монопробиотик, который содержит 4 млрд КОЕ
L.rhamnosus GG – одного из наиболее изученных и
эффективных пробиотических штаммов
Препарат показан для предотвращения и лечения:
- антибиотико-ассоциированная диареи
- инфекционная диареи
L.rhamnosus GG имеет доказанный
иммуномодулирующий эффект, поэтому может быть
рекомендован пациентам, которые имеют высокую
восприимчивость к респираторным инфекциям
24. Может назначаться детям в возрасте старше 1 года
Детям до 3-х лет по одному саше в день, после
трех лет – 2 саше в день;
Курс лечения определяется индивидуально и в
среднем составляет 2-3 недели;
При одновременном применении с антибиотиками
интервал между приемом антибактериального
препарата и Ацидолака должен составлять не
менее часа
25. Заключение
Диета является достаточно хорошо модифицируемым внешним
фактором, который влияет на микробиом человека, начиная с
рождения
Количественное богатство и качественное разнообразие
микробиоты ассоциировано с низким риском разнообразных
заболеваний
Оптимальная композиция микробиома прежде всего зависит от
питания человека. Грудное вскармливание, максимальное
употребление пищевых волокон создают условия для реализации
разнообразных физиологических функций микробиоты.
Коррекция микробиома кишечника возможна при длительном
соблюдении здоровой диеты
Определенное значение также имеет использование специальных
кисломолочных продуктов, пребиотиков и пробиотиков.
Препараты пробиотиков с доказанной эффективностью,
например, АЦИДОЛАК®, могут использоваться для
профилактики антибиотико-ассоциированной диареи и коррекции
иммунных нарушений