Доклад с XVI Межрегиональной научно-практической конференции "Искусственное питание и инфузионная терапия больных в медицине критических состояний" 21-22 апреля 2016 г.

1. Кишечная микробиота.
Современные представления о ее
значении для клинической
практики
Суворов А.Н.
ФГБНУ «ИЭМ»

2. Трофология и микробиота
Александр Михайлович Уголев
…популяция бактерий реализует особый вид гомеостаза – трофостаз, то есть
поддержание постоянства трофического потока из желудочно-кишечного
тракта во внутреннюю среду организма. Нормальная эндоэкология может
быть нарушена в результате различных воздействий, что вызывает
увеличение потока бактериальных метаболитов и провоцирует ряд тяжелых
заболеваний. «Теория адекватного питания и трофология» 1991

3. Микробиота – устойчивое сообщество
микроорганизмов, обитающее в
отдельном участке организма-хозяина

4. Виды бактерий и грибов, определяемых в кишечнике человека согласно требованиям ОСТ91500.11.0004-
2003

5. Состав микробиоты разных
локусов организма

6. Состав микробиоты толстой кишки в норме и
патологии
PNAS, 2009, 17, 2365-2370

7. Видовой состав кишечной микробиоты
(Gastrointest Tumors 2015;2:14-25)

8. Микробиота у человека и
насекомых

9. Иммунная регуляция посредством
микробиоты

10. Иммуномодуляция посредством
КЦЖК
Пропионат, Ацетат, Бутират
IL10
Foxp3
GPR41, 43, 109A
Эффекторные Т клетки
Микробиота в просвете
кишки
Ken Garber, Drugging the gut microbiome, 2015

11. Белки, связывающие клетки кишечного эпителия

12. Слизь в кишке является важнейшим барьером на
пути нежелательных бактерий и токсинов
Immunological Reviews
Volume 260, Issue 1, pages 8-20, 19 JUN 2014 DOI: 10.1111/imr.12182
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imr.12182/full#imr12182-fig-0001

13. Регуляция состава микробиоты посредством
микро РНК
Cell Host & Microbe 19, 32–43, January 13, 2016

14. Метаболизм жиров и углеводов и
микробиота

15. короткоцепочечные жирные кислоты

16. Хитрые игры
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4013291/

17. Сценарии взаимодействия
микробиоты и хозяина

18. Изменения в составе микробиоты в
ходе кишечной инфекции

19. Инфекции C.difficile
Состав микробиоты
при инфекции,
у носителей и здоровых

20. Микробиота при инфекции H.pylori
(ME Martin et al PLOS - 2013 )

21. Изменения микробиоты при патологии ЖКТ
Патология Эффекты на уровне микробиоты Ссылки
Синдром
раздраженног
о кишечника
↑ Firmicutes, Ruminococcus sp., Clostridium sp.,
Dorea sp.; Bacteroidetes ratio, Clostridium
Gammaproteobacteria , Haemophilus influenzae;
↓ Bifidobacterium, Faecalibacterium spp.;
Bacteroides
K. Ponnusamy et al, 2011; M.
Rajili´c-Stojanovi´c, et al., 2011;
D. M. Saulnier, K. Riehle, T.
A.Mistretta et al., 2011.
Язвенный
колит
↑Proteobacteria, Fusobacteria, Spirochaetes.
↓ Firmicutes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia
S. Michail et al., 2012
Неспецифиче
ский
язвенный
колит,
болезнь
Крона
↓ Fecalibacterium prausnitzii Longman R.,.S. Swaminath, 2013
Эзофагит Элиминация Helicobacter pylori Sonnenberg et al, 2010
Дисбиоз
кишечника
↑Proteobacteria (резистентные к
антибиотикам), Staphylococcus spp., Candida
spp., атипичные эшерихии
(сахарозопозитивные, лактозонативные,
гемолитические)
A. De Moreno de LeBlank, 2010
Отраслевой стандарт, 2003

22. Изменения микробиоты при различных «некишечных»
патологиях
Патология Эффекты на уровне микробиоты Ссылки
• Ревматоидный
артрит
↑Prevotella copri, Segmented filamentous
bacteria (SFB)
Сhappert P. , 2014
• Системная
красная
волчанка и
синдром
Шегрена
↓Firmicutes/Bacteriodetes,
Escherichia coli стимулирует образование
фактора Виллебранта
Arancha Hevia, et al.,
2014; Szymula A., et al. , 2014.
• Метаболически
й синдром
↑ представителей Firmicutes (Cl. coccoides,
Cl. leptum, Eubacterium rectale, Blautia
coccoides), Proteobacteria, Bacteroidetes,
малый геном, метаболические
эндотоксинемия и бактериемия
Борщев Ю.Ю., Ермоленко Е.И.,
2014
• Диабет 1 типа ↑ Bacteroides spp.; ↓Firmacutes, B.
adolescentis, Roseburia faecis,
Bifidobacterium spp.
Giongo A. et al., 2011; Brown
C.T. et al., 2011.
• Тироидит
Хашимото
↑Yersinia enterocolitica является
индуцирующим фактором
Strieder T.G., et al. , 2003; Mori
K. et al., 2012.
Effraimidis G. et al., 2011.
• Рассеянный
склероз
↑ SFB, не патогенные Mycobacterium spp.,
токсин эпсилон, выделяемый бактерией
Clostridium perfringens
M. Nouri, 2014; С. Nicolo et al.,
2011; Rumah , 2013.

23. Сегментированные
нитевидные бактерии

24. Микробиота при развитии аутоиммунной
патологии
Сегментированные
нитевидные
бактерии

25. Рак и микробиота(PLoS One. 2014; 9(6): e98741)

26. Рак и микробиота ( смысл диагностики)

27. Реальные анализы микробиоты

28. Инфекционный процесс - частная
форма дисбиоза
• Дисбиоз (дисбактериоз) – патологическое
состояние, обусловленное нарушением
количественного и качественного состава
компонентов микробиоценоза

29. Дисбиоз и болезнь Крона

30. Сдвиги в составе микробиоты после
антибиотиков
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Lb.
Bif
E.coli
E.coli*
Candida
Klebsiella
Gr-*
Staph.
Enterococcus

31. Микроворсинки до приема
антибиотиков

32. Разрушенные микроворсинки после приема
антибиотиков
• 50000X

33. Слизистая кишечника крыс на фоне приема антибиотиков
(метранидазол, ампициллин)
33

34. Дисбиоз и антибиотики
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4013291/

35. Пути коррекции
микробиоценоза
Пробиотики
Аутопробиотики
Фекальная трансплантация

36. ПРОБИОТИКИ
Пробиотики – препараты и
продукты, содержащие живые
бактерии, способные благотворно
влиять на здоровье человека
(R.Fuller).

37. Пробиотики в кишечнике
• Защита от патогенов
• Обеспечение нутриентами и витаминами
• Усиление межклеточных связей
• Иммуномодуляция
• Влияние на другие системы и органы
( сердечно-сосудистая, нервная и тд)

38. Пробиотики – пищевые
продукты с живыми
бактериями,
селекционированными
по критерию полезности для человека

39. Что мы ждем от пробиотиков?
Sanders et al, Gut Microbes, 2011, Health claims substantiation for probiotic and prebiotic products

40. Аннотация геномов
MLST – typing:
Enterococcus faecium LX – ST39
Enterococcus faecium 1120 –
ST78
Enterococcus faecium L3 - ST619
14/1714
0/1759
13/1852

41. Бактериоцины штамма E.faeciumL3
против Streptococcus agalactiae

42. Антагонизм пробиотических энтерококков к
стрептококкам (Ribalchenko OV, 2007)
E.faecium L3 Control

43. Иммуномодуляторные эффекты на слизистой после
приема различных пробиотиков и их смеси RT-PCR
Gene expression IL-8 or IL-10 in lymph.
nodes
• крыс
Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)
or (TGF-β1) expression in blood
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
пг/мл
ЛБ БФ Энт Смесь К1 К2
IL-8
IL-10
МCP-1
TGF-β1

44. Активность щелочной фосфатазы в
слизистой оболочке кишечника
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12-пк Т1 Т2 Т3 Тл
K КА ЛХ ЛС БФ

45. Активность мальтазы в химусе
кишечника
0
10
20
30
40
50
60
70
80
12-пк Т1 Т2 Т3 Тл
K КА ЛХ ЛС БФ

46. Активность ААП в химусе
кишечника
0
5
10
15
20
25
12-пк Т1 Т2 Т3 Тл
K КА ЛХ ЛС БФ

47. Активность ГЛ в химусе кишечника
0
2
4
6
8
10
12
14
12пк Т1 Т2 Т3 Тл
K КА ЛХ ЛС БФ

48. Пробиотики в терапии рассеянного склероза
(Abdurasulova I., Tarasova E. 2014).
CI=0 CI=0,5
CI=4,5 CI=5,5

49. E. faecium L3 в лечении рассеянного склероза у крыс
Copaxone
E.Faecium L3
C
l
i
n
i
c
a
l
i
n
d
e
x

50. Клеточный ответ при терапии рассеянного склероза пробиотиками
(Абдурасулова И., Тарасова Е, Ермоленко Е. 2014)

51. Промежуточные выводы
• Прием антибиотиков приводит к серьезным
нарушениям метаболических реакций
(подавление протеолитической активности при
росте гликолиза)
• Иммунопатологические реакции организма
характеризуются сдвигом в сторону
провоспалительных реакций
• Пробиотики осуществляют преимущественно
нивелирование патологических тенденций
приема антибиотиков, однако выражены
видовые и штаммовые различия

52. Пробиотики и СРК
Lee. J Neurogastroenterol Motil, 2011, Vol. 17
Lactob
acillus
Bifido
bacter
ia
E.coli
The trial indicates that the symptomatic
aggravation related to intake of
L. plantarum MF 1298 was a direct
effect of the microbe on the gut wall
and not caused by
changes in the fecal microbiota
(Farup PG, Jacobsen M, Ligaarden SC, Rudi K.
2012.)
Исследования показали, что прием пробиотика оказал
непосредственное патологическое воздействие на
стенку кишечника причем эти изменения не были
обусловлены изменениями в составе микробиоты

53. Клинически доказанные эффекты пробиотиков

54. Другие подходы к восстановлению
микробиоценоза
• Фекальная трансплантация
• Аутопробиотикотерпия

55. Фекальная трансплантация.
Преимущества и недостатки
• Простота
• Быстрый и устойчивый клинический эффект
при певдомембранозном колите
• Относительная безопасность
Но,
Неизвестны отдаленные результаты
Не учитывается иммунологическая
совместимость микробиоты
Полноценная диагностика микробиоты донора
дорога

56. Процедура репопуляризации, фекальной
трансплантации бактерий
Patient 1 Patient 2

57. • «Представители собственной индигенной
микробиоты, введенные обратно в
организм пациента с целью восстановления
микробиоценоза»
• Б.А.Шендеров. Функциональное питание, криогенные банки микробиоты и их роль в
восстановлении здоровья //Вестник восстановительной медицины. -2003. -№1. – С 29-
31.
• Patent RF. 2126043, кл. А 61 К 35/74, кл. С 12 N 1/20 Publ. 1999
АУТОПРОБИОТИКИ
Идея Персонифицированной
симбионтной терапии (ПЕРСТ)

58. Методика приготовления
аутопробиотических заквасок
Суворов А., Симаненков В.
• Отбор индивидуальных клонов
E.faecium из фекалий
• Тестирование штаммов
E.faecium на предмет
возможного присутствия генов
патогенности, гемолитической
активности и способности
ферментировать молоко
• Приготовление
молочнокислого продукта из
стерильного молока
• Время с начала анализа до
момента приготовления
продукта – 7 дней.
• Титр продукта - E. faecium
108КФЕ/мл , суточная доза –
100 мл
М 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
efa 1

59. Лечение пробиотиками и аутопробиотиками синдрома
раздраженной кишки (Сундукова З.Р. 2010)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
боль в животе тяжесть метеоризм аппетит стул БШ общее
самочувствие
базовая среда пробиотик L3 аутопробиотик
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
боль в животе тяжесть метеоризм аппетит стул БШ общее
самочувствие
базовая среда пробиотик L3 аутопробиотик
*
*
*
*
*
*
*
*

60. Биобанк микробиоты уже
реальность!
Первый Европейский
банк микробиоты в январе 2016 г.
Первые два банка кала открылись в 2015 году в США

61. Биобанк индивидуальной
микробиоты

62. Новые препараты на основе микробиоты

63. Akkermancia как золотая пуля
http://e-dmj.org Diabetes Metab J 2015;39:198-203

64. Роль пищевых волокон в модуляции
ответа

65. Пора лечить микробиоту?
Wang et al., 2015, Cell 163, 1585–1595
DMB - 3.3 dimethyl-1-butanol
TMAO – триметиламин N-оксид
FMO - флавин-моно-оксигеназа