Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Республики Беларусь

УО «Белорусский государственный медицинский университет»

Кафедра биологии

Реферат

По предмету: «Биология»

На тему: «Влияние микробиотов на различные виды заболеваний человека»

Автор: студентка 1-го курса группы 1123

Шаритон Мария Викторовна

Проверил преподаватель:

Заяц Роман Георгиевич

Минск, 2017



Содержание

Введение

1. Микробиота

2. Кишечная микробиота

2.1 Как кишечник влияет на иммунитет

2.2 Функции кишечной микробиоты

2.3 Роль кишечной микробиоты при воспалительных заболеваниях кишечника

2.4 Роль кишечной микробиоты в психическом состоянии человека

3. Заболевания желудочно-кишечного тракта, имитирующие или перекрещивающиеся с функциональными заболеваниями кишечника

4. Терапевтические подходы: антибиотики, пробиотики, пребиотики и синбиотики

4.1 Антибиотики

4.2 Пробиотики

4.3 Диета, пищевые волокна, пребиотики и синбиотики

Заключение

Список использованной литературы



Введение

В настоящее время большой интерес представляет роль симбиотических микроорганизмов, населяющих кишечник человека, в этиологии и патогенезе различных болезней. Микробиота является сложноорганизованной динамической системой, активно вовлеченной в различные физиологические процессы, протекающие в организме. Она участвует в пищеварении, стимуляции и поддержании на должном функциональном уровне иммунной системы, синтезе витаминов, медиаторов и биологически активных веществ, таких как ацетат и бутират, а также в защите макрооргнизма от колонизации несвойственной ему микрофлорой. Согласно концепции «ось -кишечник - мозг», микробиота также способна вмешиваться в работу нервной системы как на локальном уровне, так и на системном, вплоть до влияния на когнитивные функции человека.



1. Микробиота

Микробиота (также микрофлора; устаревшее, так как с точки зрения современной систематики бактерии и грибы не относятся к растительному царству) -- совокупность микроорганизмов, населяющих определенную среду (почву, воздух, кишечник человека).

Поскольку разделение видов-представителей микробиоты для анализа зачастую представляет значительные трудности, их геномы могут секвенировать (прочитать) вместе и разделять уже методами биоинформатики. Совокупность геномов представителей одной микробиоты называют микробиомом.

Микробиота человека -- микроорганизмы, обитающие на поверхности и внутри его организма (на коже, в кишечнике и др.) и определяющие многие аспекты его здоровья. Микробиота помогает защищаться от патогенных микроорганизмов, участвует в обмене желчных кислот, синтезе витаминов, ферментов и аминокислот. Человек рождается почти стерильным, но получает ее от родителей при родах, дальнейших контактах, грудном вскармливании, а также из окружающей среды.

Неправильный баланс видов кишечной микробиоты (дисбактериоз) сам по себе не является болезнью, но может привести к проблемам с лишним весом, нехватке некоторых питательных веществ, острым и хроническим заболеваниям, таким как колит и язвенная болезнь Крона. Антибиотики могут уничтожить часть микробиоты, провоцируя вышеперечисленные проблемы. В таких случаях рекомендуется поддержка собственной микробиоты или даже фекальная трансплантация.

Для человека самой многочисленной из групп бактерий, представляющих его микробиоту и сдерживающих патогенные организмы, являются молочнокислые бактерии. Для поддержки этой группы бактерий полезно употреблять гемицеллюлозу, пектин и другие пищевые волокна, молочнокислые продукты, содержащие молочную кислоту.

2. Кишечная микробиота

Большое значение в самочувствии и здоровье человека имеет микрофлора кишечника. Изучение микрофлоры ( микробиоты) кишечника и её симбиотических и патогенных взаимодействий с организмом человека является одной из важнейших областей биомедицинской науки. Кишечная микробиота недавно стала рассматриваться как новый важный элемент патофизиологии многих внекишечных заболеваний.

Микробиота человека - это фактически метаболический «орган», который не только участвует в переваривании пищи, но и выделяет различные биологически активные вещества, стимулирует функции врождённого и приобретённого иммунитета, препятствует инвазии патогенных микроорганизмов, выполняет детоксикационную, антиканцерогенную и синтетическую функции.

Микробиоты делятся на полезных (которые помогают нашему организму, выполняя ряд жизненно важных функций), условно патогенных (которые в норме находятся в кишечнике в небольшом количестве, но при снижении иммунитета и увеличении их популяции могут приводить к ряду заболеваний) и патогенных (которые приносят вред здоровью человека).

Изменения микробиоты кишечника, в частности под действием факторов внешней среды, возраста, пищи, приёма антибиотиков могут привести к серьёзным последствиям, которые трудно предсказать.

Результаты экспериментальных и клинических исследований свидетельствуют о том, что нарушения баланса микрофлоры кишечника играют большую роль в развитии воспалительных заболеваний кишечника, атеросклероза, ожирения, метаболического синдрома, сахарного диабета 2-го типа. Ещё одним фактором, связывающим изменение состава микробиоты кишечника, является физиологическая активность эндоканнабиноидной системы (ЭКБС). Она играет ключевую роль в метаболизме липидов, глюкозы и жировой ткани. Чрезмерная активация ЭКБС ведёт к нарушению толерантности к глюкозе, инсулинорезистентности и дислипидемии.

2.1 Как кишечник влияет на иммунитет

Влияние бактерий кишечника (микробиоты) на здоровье и болезни человека посредством регулирования иммунной системы стало фактом научной и клинической значимости. Теперь уже очевидно, что кишечная микробиота оказывает глубокое влияние на всю иммунную систему хозяина и от неё зависит развитие аутоиммунных заболеваний как самого кишечника, так и вне кишечника.

Помимо генетических факторов, факторы окружающей среды (еда, лекарственные препараты) оказывают важное значение на формирование и состав микробиоты кишечника. К этим факторам следует относиться с крайней осторожностью, поскольку постоянное употребление в пищу трансжиров, каррагинана, чрезмерное использование антибиотиков, вызывает, либо значительно увеличивает риск аутоиммунных заболеваний с помощью иммуномодуляции, опосредованной бактериями кишечника.

Последние данные исследований учёных и исследовательских групп разных стран по работе иммунной системы и связи её с желудочно-кишечным трактом имеющиеся на сегодняшний день.

Уверенность в том, что микрофлора желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) тесно связана с развитием, здоровьем человека и напрямую влияет на все аспекты жизнедеятельности организма, не вызывает у врачей и исследователей никаких сомнений уже не один десяток лет. Научные и технические достижения последних лет позволили учёным значительно расширить методики исследований и получить общесистемное понимание того, как работает иммунная система человека, что конкретно отвечает за те или иные сбои в организме.

Различные виды комменсальных бактерий кишечника способствуют конкретным путям дифференцировки наивных CD4 + T-клеток (клеток, ещё не вступавших в распознавание чужеродных антигенов). Наивные CD4 + Т-клетки могут дифференцироваться в четыре основных типа клеток: Th1, Th2, Tregs и Th17. Дифференциация каждой линии требует индукции фактора транскрипции, который является уникальным для каждой линии. После дифференцировки каждая линия выделяет специальный набор цитокинов, как показано на рисунке. Th1 клетки играют важную роль в устранении внутриклеточных патогенов, в то время как Th2 функционирует для борьбы с паразитарной инфекцией. Основная роль Th17 заключается в контроле инфекции, а Tregs - регулировать иммунный ответ.

Одна из первых обзорных статей посвящённых связи иммунной системы и бактерий ЖКТ человека вышла в Science в 2006 году Metagenomic Analysis of the Human Distal Gut Microbiomeв (Метагеномный анализ микробиоты дистальной кишки человека). Была установлена неразрывная связь и важность бактерий кишечника для функционирования и жизнеспособности организма человека. Популярное изложение содержания исследования изложено в статье Александра Маркова"Кишечная микрофлора превращает человека в «сверхорганизм»". За время прошедшее с публикации в Science понимание того, что и как происходит в организме человека значительно расширилось.

На сегодняшний день точно установлены факты непосредственного влияния бактерий кишечника на течение различных заболеваний. Выясняются и устанавливаются механизмы влияния микробиоты кишечника на различные системы организма, в том числе и на работу иммунной системы.

Исследования последних лет позволяют предполагать, а в случаях некоторых заболеваний и утверждать, что работа нашей иммунной системы напрямую зависит от состояния нашего желудочно-кишечного тракта, количества и видов микроорганизмов населяющих его, их взаимодействия. Последняя статья в nature.com рассказывает о некоторых исследованиях учёных в этой области: "Среди триллионов микробов, которые живут в кишечнике, ученые обнаружили несколько видов, которые, играют ключевую роль в поддержании нас здоровыми." Статья, безусловно, не охватывает полностью всю сферу деятельности и влияния микробиоты человека на состояние его организма, но даёт общее представление о силе и возможностях бактерий ЖКТ.

Помимо противостояния различным заболеваниям, микрофлора ЖКТ, оказывает прямое влияние на развитие и нормальное функционирование мозга. Попытки убить микрофлору кишечника приводят к приостановке процесса нейрогенеза (выработки мозгом новых клеток). Результаты исследований немецких учёных на cell.com.

Все мы слышали утверждение о том, что красное вино и оливковое масло полезно для сердца и сосудов. И действительно, учёные выяснили, что вещество, содержащееся в оливковом масле и в красном вине, просто "запрещает" кишечным бактериям вредить сердцу и сосудам. Исследований показывающих возможности бактерий ЖКТ при лечении заболеваний множество, в том числе и по аутизму, аллергии, онкологии, аутоиммунным заболеваниям. Мало того, бактерии ЖКТ ответственны и за " биологический ритм" человека, и за его настроение и напрямую влияют на рост детей.

На данный момент установлено, что кишечник-ассоциированная лимфоидная ткань (GALT - gut-associated lymphoid tissue) содержит до 80% иммунокомпетентных клеток нашего организма и естественным образом находится в постоянном взаимодействии с населяющими кишечник бактериями, активируя не только местный иммунитет кишечника, но и иммунную систему всего организма. Совсем ещё недавно считалось, что перестройка генов иммуноглобулинов, происходит в исключительно в костном мозге и селезёнке. Однако исследователи из Медицинской школы Гарварда (США) обнаружили, ещё одно место, где это происходит - кишечник. Любопытно что в перепрограммировании В-клеток (B-лимфоцитов) активнейшее участие принимают симбиотические бактерии, живущие в кишечнике.

Бактерии кишечника играют роль и в запуске антивирусных ответов. Большинство T-клеток, нарабатывающих интерферон-гамма (вещество, подавляющее распространение вирусов), обнаруживается в пищеварительном тракте. И именно специфические бактерии желудочно-кишечного тракта стимулируют синтез интерферона-гамма этими клетками. (Данные исследования в Cell.com.)

Помимо сложных молекулярных и химических систем взаимного влияния, благодаря которым микробиота кишечника стимулируют иммунную систему работать должным образом, у бактерий нашего организма есть и более простой способ помощи иммунной системе. Представители нашей микрофлоры находятся в постоянной конкуренции с другими микробами, в частности, с внешними патогенами, за определенные метаболиты, и просто не оставляют для них никаких ресурсов. Попавшие извне в желудочно-кишечный тракт болезнетворные бактерии зачастую погибают от голода.

Понимание взаимодействия микроорганизмов кишечника с иммунной системой является самой актуальной и важной проблемой для научного сообщества, поскольку скорость многих заболеваний, таких как многочисленные аутоиммунные нарушения, растет и является результатом различных нарушений микрофлоры кишечника.

2.2 Функции кишечной микробиоты

Биологическое равновесие между человеком и микробной флорой, сложившееся в результате эволюции, является своеобразным индикатором состояния макроорганизма, реагируя на различные патологические процессы в организме и любые изменения в окружающей среде.

Кишечная микрофлора обладает огромным метаболическим потенциалом и способна осуществлять множество биохимических процессов.

На питание микрофлоры расходуется около 20% питательных веществ, поступающих в кишечник, и 10% энергии. Анализ приблизительно 78 млн базовых пар последовательностей ДНК из фекальных образцов здоровых взрослых людей показал, что кишечный микробиом активно участвует в метаболизме глицинов, аминокислот, ксенобиотиков.

Микробиом кишечника обеспечивает метаболизм растительных полисахаридов, крахмала, сахарозы, глюкозы, галактозы, фруктозы, арабинозы, маннозы и ксилозы.

Защитная функция (колонизационная резистентность) заключается в предотвращении колонизации ЖКТ условно-патогенными и патогенными микроорганизмами. Микробный антагонизм реализуется посредством конкуренции за питательные вещества и рецепторы адгезии, а также за счет выработки органических кислот, перекиси водорода, антибиотикоподобных веществ - бактерицинов, препятствующих росту патогенных микроорганизмов.

Пищеварительная функция реализуется за счет как регуляции функций кишечника, так и непосредственной утилизации питательных субстратов. Облигатная микрофлора толстой кишки в норме обеспечивает конечный гидролиз белков, омыление жиров, сбраживание высокомолекулярных углеводов, которые не абсорбировались в тонкой кишке. Протеолитические микроорганизмы (бактероиды, нормальная кишечная палочка) ферментируют протеины. Некоторые поступающие с пищей вещества могут метаболизироваться только кишечной микрофлорой. Так, сахаролитическая микрофлора расщепляет целлюлозу и гемицеллюлозу до короткоцепочечных жирных кислот.

Детоксикационная и антиканцерогенная функция. Нормальная микрофлора способна нейтрализовать многие токсические субстраты и метаболиты (нитраты, ксенобиотики, гистамин, мутагенные стероиды), предохраняя энтероциты и отдаленные органы от воздействия повреждающих факторов и канцерогенов.

Синтетическая функция. Нормальная микрофлора обеспечивает синтез многих макро- и микронутриентов: витаминов группы В, С, К, фолиевой, никотиновой кислоты. Только кишечная палочка синтезирует 9 витаминов. Синтез гормонов и биологически активных веществ лежит в основе регуляторного действия микрофлоры на функции внутренних органов и ЦНС.

Иммунная функция. Как известно, слизистая оболочка кишечника обладает собственной лимфоидной тканью, известной как GALT (gut-associated lymphoid tissue), которая является одним из значимых компонентов иммунной системы макроорганизма. В слизистой оболочке кишечника локализовано около 80% иммунокомпетентных клеток, 25% слизистой оболочки кишечника состоит из иммунологически активной ткани. Таким образом, кишечник можно рассматривать как самый большой иммунный орган человека. Микрофлора участвует в формировании как местного (активация продукции IgА, фагоцитарной активности), так и системного иммунитета. Само наличие бактерий оказывает постоянное антигенное тренирующее действие.

Генетическая функция. Микробиота является своего рода «генетическим банком», обмениваясь генетическим материалом с клетками человека путем фагоцитоза. В результате этого микробиота приобретает рецепторы и другие антигены, присущие хозяину и делающие ее «своей» для иммунной системы. Эпителиальные ткани в результате такого обмена приобретают бактериальные антигены. Известно также, что микроорганизмы влияют на экспрессию генов макроорганизма.

По своей роли в поддержании гомеостаза кишечная микрофлора не уступает любому другому жизненно важному органу. Все это позволяет выделить ее как самостоятельный орган, причем самый крупный по весу.

2.3 Роль кишечной микробиоты при воспалительных заболеваниях кишечника

К воспалительным заболеваниям кишечника относится болезнь Крона.

Болезнь Крона -- воспалительное заболевание желудочно-кишечного тракта, которое может поражать все его отделы, начиная от полости рта и заканчивая прямой кишкой, с преимущественным поражением терминального отрезка подвздошной кишки.

Характеризуется трансмуральным, то есть затрагивает все слои пищеварительной трубки, воспалением, лимфаденитом, образованием язв и рубцов стенки кишки. Болезнь Крона бывает как у взрослых, так и у детей.

Данные исследований как человека подчеркивают критическую роль кишечных бактерий в создании и поддержании воспалительных заболеваний кишечника. Молекулярные механизмы, лежащие в основе явной бактериальной зависимости воспаления слизистой оболочки, связаны с внутренней способностью микробиоты вызывать как приобретенные, так и врожденные иммунные ответы в кишечнике.

Особая неприятность заключается в том, что современный рацион питания человека не только способствует воспалительным заболеваниям кишечника, в том числе язвенному колиту и болезни Крона, но и запускает в организме положительную обратную связь, когда нарушения микробиоты кишечника приводят к аутоиммунным ответам в желудочно-кишечном тракте, которые приводят к разрастанию воспалительных бактерий, которые, в свою очередь, способствуют ещё большему воспалению.

Несмотря на доминирующее значение желудочно-кишечного тракта при регулировании ответа иммунной системы, спонтанное воспаление ЖКТ развивается в кишечнике примерно у 1 из 1000 человек. Причиной тому пересечение факторов окружающей среды, в частности, постоянное присутствие в пище современного человека каррагинана, вызывающего изъязвления эпителиальной оболочки кишечника.

Слизистая оболочка кишечника не только поглощает необходимые питательные вещества, но и защищает человека от вредных антигенов или патогенных микроорганизмов в качестве первой линии защиты. Взаимодействие между человеком и его микробиотой являются ключевыми требованиями для его здоровья.

Микробиота кишечника не только регулирует главные сигнальные пути участвующие в воспалении слизистой оболочки, но и посредством воздействия на глию оказывает влияние на саму нейротрансмиттерную систему кишечника. Попытки регулирования микробиоты пробиотиками или пребиотиками все чаще признаются в качестве важного терапевтического варианта лечения, особенно при дисфункции или воспалении кишечного тракта.

Болезнь Крона напрямую связана с уменьшением разнообразия микробиоты и последовательными сдвигами до дисбиотического состояния. Например, аналогично тому, что наблюдается при острых инфекциях слизистой оболочки БК характеризуются разрастанием фила протеобактерий и, в частности, семейства Enterobacteriaceae. Эти комменсальные бактерии с повышенным воспалительным потенциалом способствуют возникновению болезни через их способность проникать через защитный эпителий кишечника и стимулировать врожденные и адаптивные иммунные реакции на пищевые антигены и другие комменсальные организмы кишечника ( Elson and Cong, 2012 ; Packey and Sartor, 2008 ). Объяснение того, почему эти бактерии способны "расцветать" во время воспаления, состоит в том, что они тесно связаны с облигатными (обязательными) патогенами и поэтому обладают модулями, которые позволяют выжить в тяжелых условиях иммунной активации.

Действительно, комменсальная E. coli, которая является доброкачественной в условиях гомеостаза, способна использовать воспалительные оксиды азота, генерируемые иммунным ответом, в качестве источника энергии, получая значительное преимущество в росте.

При неумеренном потреблении жирной пищи бактерии, такие как Bilophila wadsworthia, используя желчные кислоты, являющиеся продуктом переработки холестерина в печени, начинают преобладать в кишечнике, запуская воспалительные процессы в кишечника, ведущие к язвенному колиту. кишечный микробиота воспалительный дисбиоз

Столь же важным для роста воспалительных компонентов микробиоты при индукции заболеваний кишечника является потеря симбиотических комменсальных организмов, которые полагаются на ферментацию в качестве своего источника энергии. Исследования показали, что бактерии типа Firmicutes и, в частности, класс Clostridia уменьшаются у пациентов, страдающих от воспалительных заболеваний кишечника. Это крайне важный аспект заболевания из-за того, что штаммы бактерий этого класса непосредственно индуцирует кишечные T-regs клетки, которые противодействуют индукции колита, и играют критически важную роль в поддержании иммунного гомеостаза.

Та самая Clostridia уменьшение количества которой происходит при воспалении кишечника индуцированного каррагинаном. Кроме того, одноцепочечные жирные кислоты, которые предотвращают воспаление желудочно-кишечного тракта как путем индукции T-reg клеток, так и прямым ингибированием активации макрофагов и нейтрофилов, тоже в значительной степени зависят от бактерий в классе Clostridia. Дело в том, что в ферментативных процессах необходимых для ферментации волокон в одноцепочечных жирных кислотах также участвуют Clostridia.

Таким образом, сбои иммунной системы связанные со слизистой оболочкой кишечника формируются вследствии комменсального дисбактериоза по меньшей мере двумя различными способами. Во-первых, рост оппортунистических клад бактерий стимулирует воспаление, а во-вторых, потеря доброкачественных ферментирующих бактерий, которые производят метаболиты «краеугольного камня», приводит к снижению иммунорегуляции.

Примечательно, что доказательства консервативного распознавания группы иммунодоминантных комменсальных микробных антигенов, которые разделяют подгруппы пациентов с болезнью Крона и мышами с воспалением кишечника, в частности бактериальными флагеллинами, полностью подтверждают распространенние механизма болезни, вызванный микробиотой и в человеческом организме. Бактериальные флагеллины стимулируют патогенные иммунные реакции кишечника у генетически разнообразных хозяев.



2.4 Роль кишечной микробиоты в психическом состоянии человека

Связи между микробиотой кишечника и мозгом осуществляются посредством эндокринной, нервной, иммунной системы и неспецифического природного иммунитета. При патологии взаимоотношений мозга и кишечника возникают не только депрессивные расстройства и воспалительные заболевания ЖКТ (желудочно-кишечный тракт) с нарушением процессов пищеварения, эвакуации пищи, но и заболевания, связанные с патологией центральной, вегетативной и периферической нервной системы.

Изучение взаимоотношений между кишечником и мозгом, так называемой кишечно-мозговой оси актуально. Кишечно-мозговая ось - бинаправленная коммуникативная система, посредством которой мозг модулирует функции желудочно-кишечного тракта и наоборот. В основе кишечно-мозговой оси лежат нейронные, эндокринные и иммунные механизмы, связанные друг с другом на организменном, органном, клеточном и молекулярном уровнях. Коммуникации мозга и кишечника осуществляются с помощью автономной нервной системы (АНС) и циркумвентрикулярных органов. В этом процессе участвуют блуждающие, крестцовые, чревные нервы, ядро одиночного пути, гипоталамус, таламус и корковые отделы, координирующие функционирование вышеперечисленных структур.

Взаимоотношения между мозгом и микрофлорой кишечника (микробиотой) являются одним из примеров кооперации нервной и иммунной систем, значение которых для организма в норме и при патологии трудно переоценить. По данным литературы масса микробиоты желудочно- кишечного тракта у взрослого человека достигает 2,5-3,0 кг. Численность кишечных микроорганизмов по данным разных исследователей составляет 10¹² - 10¹⁴ клеток. В начале ХХ века И.И. Мечников сравнивал микробиоту кишечника с функцией печени и предлагал рассматривать ее в качестве отдельного органа.

Микробиота влияет на развитие когнитивных функций и гипоталамо-гипофизарного ответа на стресс. Кишечные бактерии продуцируют серотонин, мелатонин, гамма-аминомасляную кислоту, катехоламины, гистамин и ацетилхолин, - часть из них являются важнейшими нейромедиаторами и могут действовать не только на кишечную нервную систему, но в первую очередь - на центральную. Мозг и комменсалы кишечника взаимосвязаны друг с другом и эта кооперация является частью гомеостаза, который поддерживает не только стабильность микробиоты, но также модулирует функции мозга и поведение.

Инфекция и воспаление приводят к изменениям настроения и когнитивной дисфункции. В частности, мозг способен узнавать о внедрении патогенных микробов в ЖКТ и отвечать чувством тревоги и беспокойства. По данным литературы это наблюдалось при пероральном введении патогенных бактерий мышам (Campylobacter jejuni или Citrobacter rodentium). Используемые дозы не вызывали классических симптомов инфекции - слабости, снижения аппетита, нарушений в социуме.

В настоящее время не вызывает сомнений, что депрессия сопровождается активацией системы воспаления и что провоспалительные цитокины и ЛПС могут индуцировать депрессивные симптомы. Уровень IGM и IGA антител против ЛПС энтеробактерий (Hafnia, Citrobacter, Klebsiella, Morganella, Pseudomonas) был значительно выше у пациентов с депрессией, чем у волонтеров. Нарушение проницаемости слизистой ЖКТ приводило к повышенной транслокации бактерий и ЛПС, определяя важнейшую роль в патофизиологии депрессии. Психические отклонения выявлялись у 60% пациентов с заболеваниями ЖКТ по данным литературы.

Таким образом, микробиота желудочно-кишечного тракта оказывает влияние на моторные и иммунные функции кишечника, а также влияет на высшую нервную систему

3. Заболевания желудочно-кишечного тракта, имитирующие или перекрещивающиеся с функциональными заболеваниями кишечника

Целиакия, воспалительные заболевания кишки (ВЗК) или дивертикулит могут протекать параллельно с синдромом раздраженного кишечника (СРК), диагноз «СРК» в случае существующей органической патологии представляется сомнительным. Глютен вызывает целиакию у генетически предрасположенных лиц, дисфункцию кишечника, а также может вызывать симптомы СРК в отсутствие целиакии. Некоторые пациенты с СРК при отсутствии повышения уровня антител к тканевой трансглутаминазе или гистологических маркеров целиакии клинически хорошо отвечают на безглютеновую диету. Это состояние называют «чувствительностью к глютену при отсутствии целиакии» или «глютенчувствительным СРК». Механизмы развития этого состояния остаются неясными. Экспериментальные исследования на мышах показали, что глютен может вызывать активацию врожденного иммунитета, повышение проницаемости тонкого кишечника, нервно-мышечную дисфункцию и дисбиоз при отсутствии аутоиммунных реакций.

СРК-подобные симптомы часто сопровождают ремиссию у пациентов с ВЗК, кроме того, они довольно часто беспокоят пациентов, у которых в будущем развиваются ВЗК. Возможно, что СРК и ВЗК протекают параллельно более часто, чем это принято считать, или же являются состояниями, находящимися на разных концах обширного спектра воспаления. Исследования по изучению симптомов СРК у пациентов с ВЗК, находящихся в состоянии ремиссии, выявили высокий уровень калпротектина у таких больных. Это говорит о том, что во многих случаях симптомы СРК могут быть результатом не выявленного продолжающегося воспаления. Пока недостаточно данных о возможных механизмах, хотя существует большое искушение предположить, что микробиота кишечника может быть фактором развития обоих заболеваний. Например, так же, как и для СРК, при ВЗК описан фекальный и ассоциированный со слизистой оболочкой дисбиоз. Большая доля больных, госпитализированных с острым дивертикулитом, даже при отсутствии осложнений, испытывают постоянные симптомы, имитирующие СРК. Некоторые неконтролируемые исследования показали эффективность применения антибиотиков и/или месалазина, что также подтверждает роль микробиоты в развитии этого синдрома.



4. Терапевтические подходы: антибиотики, пробиотики, пребиотики и синбиотики

Исходя из возможных нарушений состава микробиоты при функциональных нарушениях желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), существуют подходы к лечению, направленные на коррекцию дисбиоза либо путем проведения антибактериальной терапии, либо путем назначения препаратов «полезных» бактерий.

4.1 Антибиотики

Несмотря на то, что использование антибиотиков может приводить к развитию с синдромом раздраженного кишечника (СРК) и имеются данные о том, что лечение антибиотиками бактериального гастроэнтерита может повысить вероятность долгосрочных симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), невсасывающиеся кишечные антибиотики обладают терапевтическим эффектом при СРК.

Ранее в исследованиях изучали неомицин, в настоящее время интерес сосредоточен на неабсорбируемом производном рифампицина под названием рифаксимин. Опубликованы результаты трех двойных слепых плацебоконтролируемых исследований рифаксимина у пациентов с ФЗК. Полученные данные свидетельствуют об улучшении симптомов, особенно вздутия живота, в течение приблизительно 10 недель после проведенного лечения рифаксимином (эффект по сравнению с плацебо выше на 10 %). Дозы, используемые в этих и других исследованиях, варьировали от 600 до 2400 мг ежедневно в течение 7 -- 14 дней. Существует потенциальная опасность развития устойчивости к антибиотикам и возможность инфекции Clostridium difficile, хотя таких данных нет.

Таким образом, короткий курс селективных кишечных антибиотиков, таких как рифаксимин, может быть эффективен у некоторых пациентов с СРК, хотя необходимо провести дополнительные исследования предикторов эффективности лечения, устойчивости к антибиотикам, эффективности и безопасности повторных курсов, а также оптимальных режимов дозирования.

4.2 Пробиотики

Пробиотики -- живые микроорганизмы, которые при введении в достаточном количестве приносят пользу для здоровья организма хозяина. Наиболее часто используемыми пробиотиками являются лактобациллы и бифидобактерии.

Пробиотики могут содержать только один микроорганизм или же их комбинацию, а их эффективность должна быть доказана в отношении хотя бы одного из возможных патофизиологических механизмов СРК, таких как висцеральная гиперчувствительность, нарушение моторики, кишечной проницаемости, состава микробиоты или иммунитета. Эти эффекты могут значительно отличаться у разных микроорганизмов. Таким образом, один лишь факт того, что один какой-то микроорганизм полезен для здоровья, не означает, что родственные ему микроорганизмы действуют аналогичным образом.

Для использования в гастроэнтерологии также важно, чтобы препарат содержал достаточное количество микроорганизмов, которые должны быть кислото- и ферментоустойчивыми, обладать хорошей адгезивной способностью.

На сегодняшний день опубликованы результаты 32 плацебоконтролируемых исследований Пробиотиков. К сожалению, их дизайн значительно отличается, некоторые из старых исследований обладают низким качеством, лишь в некоторых попытались уточнить механизм действия или изучить, какими изменениями в составе микробиоты сопровождается симптоматическое улучшение. Недавний систематический обзор исследований показал, что в исследованиях более низкого качества, как правило, показан больший эффект, а опубликованные данные, возможно, приводят к системной ошибке связанной с тем, что небольшие исследования с негативными результатами обычно не публикуются и, таким образом, не попадают в анализ.

Примерно три четверти из этих исследований были с положительными результатами, из них четыре были проведены у детей. Хотя различные симптомы улучшались, терапевтический эффект по сравнению с плацебо в целом был незначительным. Кроме того, остается неясным, какие организмы являются наиболее эффективными. Например, одни в основном уменьшают вздутие живота и метеоризм, другие влияют на частоту актов дефекации, третьи оказывают суммарный положительный эффект. В некоторых высококачественных исследованиях эффект подтвержден для бифидобактерий, таких как Bifido bacterium infantis 35624, Bifidobacterium lactis DN 173010 и Bifidobacterium bifidum MIMBb75. В других исследованиях обнаружена полезность применения пробиотических смесей. Только в одном исследовании выявили усиление симптомов, а несколько масштабных высококачественных исследований не обнаружили никаких эффектов.

4.3 Диета, пищевые волокна, пребиотики и синбиотики

Имеется лишь несколько качественных рандомизированных плацебоконтролируемых исследований влияния модификации диеты, что связано с трудностями контроля за пла цебоэффектом. Одно рандомизированное контролируемое исследование показало, что отруби усиливают симптомы, а их исключение может снижать интенсивность симптоматики.

Пребиотики -- это продукты, которые при приеме внутрь стимулируют рост полезных бактерий, имеющихся в организме хозяина, что приводит к положительному влиянию на здоровье. Эту функцию обычно выполняют различные олигосахариды.

Одним из первых изученных пребиотиков была лактулоза, которая является неабсорбируемым слабительным, увеличивающим концентрацию в кале Bifidobacterium spp. Лактулоза в тонкой кишке не расщепляется и не всасывается, а в неизмененном виде достигает толстой кишки, где в процессе бактериального разложения распадается на КЦЖК -- молочную, уксусную, пропионовую и масляную. Разложение до КЦЖК снижает рН в просвете кишки, повышает осмотическое давление, способствует задержке воды в просвете кишки и увеличению объема химуса, что в свою очередь стимулирует перистальтику и ускоряет продвижение содержимого толстой кишки. Поскольку кишечные бактерии метаболизируют лактулозу очень быстро, начало действия наблюдается уже через несколько минут после попадания активного вещества в толстую ишку, а при приеме препарата на пустой желудок оно может наблюдаться через 1 -- 2 ч. Благодаря эффективности и безопасности, а также с учетом данных многочисленных клинических испытаний (всего зарегистрировано 347 исследований), в 2005г. лактулоза официально признана препаратом первого выбора при хроническом запоре.

Еще одним пребиотиком является инулин. По сравнению с плацебо этот пребиотик уменьшал выраженность симптомов и стимулировал рост бифидобактерий. На сегодняшний день существует лишь одно двойное слепое плацебоконтролируемое исследование пребиотиков упациентов с СРК, в котором была использована смесь трансгалактоолигосахаридов. Необ-ходимо провести дополнительные исследования в этой области, особенно направленные на изучение режимов дозирования и относительных достоинств других соединений.

Симбиотики -- это продукты, содержащие комбинацию пребиотика и пробиотика. Хотя имеется несколько исследований, изучавших эффективность симбиотиков, их дизайн недостаточно качественный, чтобы сделать какиелибо определенные выводы.

Таким образом, воздействие на микробиоту у больных с функциональными заболеваниями ЖКТ как метод лечения представляется перспективным. Тем не менее мы должны знать, каким путем достигается симптоматическое улучшение: является ли оно отражением изменений в составе микробиоты кишечника или в это вовлечены также другие механизмы.



Заключение

Хотя существуют доказательства в пользу концепции измененного состава кишечной микробиоты у пациентов с ФЗК, до сих пор отсутствуют данные о механизмах, которые лежат в основе взаимодействия микробиоты и организма хозяина, изменений патофизиологии и появления симптомов.

Гипотеза о значении СИБР в развитии СРК остается предметом дискуссий, поскольку дыхательные тесты и культивирование микробиоты аспирата тонкого кишечника не обладают достаточной чувствительностью и специфичностью.

Кроме того, во многих исследованиях не принимали во внимание такие факторы как прием антибиотиков или ИПП. Значительная неоднородность ФЗК и вариации микробиоты у разных пациентов свидетельствуют о том, что существует насущная необходимость в увеличении размеров выборок в будущих исследованиях, как фундаментальных, так и клинических.

Следует акцентировать внимание на оценке корреляции изменений состава микробиоты и симптомов пациента. По возможности, исследования должны быть стратифицированы по факторам, которые могут влиять на микробиоту кишечника (например, возраст, диета, энтеротип), а дизайн исследований должен исключать искажающие факторы (например, антибиотики, пробиотики, слабительные, прокинетики, ИПП и месалазин). Хотя образцы кала относительно легко получить, будущие работы лучше фокусировать на микробных популяциях просвета кишечника и слизистой оболочки, которые могут существенно отличаться от фекальной популяции. Взаимодействие организма хозяина и микробиоты является динамическим явлением и, вероятно, зависит от нескольких факторов. Поэтому существует необходимость проведения длительных наблюдений, оценивающих микробиоту кишечника в периоды обострений, ремиссии, стрессов, инфекций, изменений в диете или применения пробиотиков, пребиотиков и антибиотиков.

Также предстоит более точно оценить воздействие скорости кишечного транзита на микробиоту и ее корреляцию с симптомами. Одним из важных ограничений существующих исследований является их скорее описательный, а не механистический характер. Исследования должны быть направлены на выявление причинных связей изменений состава микробиоты и дисфункции кишечника. Таким путем можно уточнить характерный состав микробиоты, что поможет определить возможные биомаркеры СРК, которые в свою очередь могут стать терапевтическими целями.

Например, теория о том, что бактерии просвета кишечника могут приводить к низкоуровневой активации иммунитета в кишечнике, должна быть подтверждена механистическими и интервенционными исследованиями. Экспериментальные данные свидетельствуют о существовании двухстороннего взаимодействия между головным мозгом и микробиотой кишечника. Кроме того, существование системного иммунного ответа на антигены микроорганизмов, живущих в просвете кишечника (например, антитела к флагеллину) подтверждает то, что микробный гомеостаз может оказывать воздействие, выходящее за пределы ЖКТ. Все эти аспекты требуют дальнейшего изучения для того, чтобы открыть новые возможности для исследований в области ФЗК. Имеющиеся на сегодняшний день данные также позволяют предположить, что часть пациентов с ФЗК может положительно реагировать на короткий курс применения селективного кишечного антибиотика. Однако большинство исследований по изучению действия пробиотиков или антибиотиков имеют более или менее значительные погрешности в дизайне. По всей видимости, наиболее чувствительными к невсасывающимся антибиотикам являются такие симптомы как вздутие живота и метеоризм. Для того чтобы назначать необходимое лечение восприимчивым пациентам, мы должны больше знать о предикторах эффективности лечения, риске развития устойчивости к антибиотикам, эффективности и безопасности повторного лечения, оптимальных режимах дозирования. Будущие исследования должны изучить механизм и место действия невсасывающихся антибиотиков, так как улучшение симптомов, связанных с газообразованием, происходит и у пациентов без признаков СИБР.

Пробиотики обладают положительным, хотя и скромным, терапевтическим эффектом при ФЗК, особенно при СРК. Тем не менее необходимы прямые сравнения разных пробиотических продуктов, при этом исследования должны быть высокого качества и масштабные, использовать эффективные конечные точки. Необходимо изучить механизмы, лежащие в основе улучшения симптомов.

Трансплантация фекальной микрофлоры оказалась эффективным вмешательством у 145 из 166 (87 %) пациентов с фульминантной и рефрактерной инфекцией C. difficile. Эта процедура в настоящее время предлагается и для лечения СРК, но в этом направлении необходимы дальнейшие исследования.

Более четкое определение роли кишечной микробиоты в патогенезе и патофизиологии ФЗК следует рассматривать как важное научное направление. Хорошо продуманные крупные клинические исследования уже в недалеком будущем должны определить возможные терапевтические стратегии. Залогом успеха при этом будет тесное сотрудничество клинических исследователей со специалистами по микробной экологии.



Список использованной литературы

1. http://docplayer.ru/42079708-Izuchenie-mikrobioty-v-kachestve-sinonima-v.html.

2. https://cyberleninka.ru/article/n/fekalnyy-kalprotektin-i-mikrobiota-kishechnika

3. http://simptomed.ru/articles/nevrologicheskie_zabolevaniya_ih_simptomi_i_metodi_lecheniya;http://www.umj.com.ua/article/82649/narushenie-mikroflory-kishechnika-i-bolezn-parkinsona-sushhestvuet-li-svyaz;https://stateiki.com/.

4. https://medconfer.com/node/5882; Барыльник Ю.Б., Шульдяков А.А., Филиппова Н.В., Рамазанова К.Х. Микробиом кишечника человека и психическое здоровье // Российский психиатрический журнал. - 2015. - №3. - С.30-41; 6.Рябиченко Е.В., Бондаренко В.М. Роль кишечной бактериальной аутофлоры и ее эндотоксина в патологии человека // Журн.микробиол. - 2007. - № 3. - С. 103-111.

5. «Кишечная микробиота и функциональные заболевания кишечника» С.М.Ткач, К.С.Пучков, А.К.Сизенко, Ю.Г.Кузенко Национальный медецинский университет имени А.А.Богомольца, г.Киев.

Размещено на Allbest.ru