Среди всех факторов, которые могут влиять на микроорганизмы, находящиеся в нашем желудочно-кишечном тракте, пища является наиболее важным. Пища обеспечивает бактерии и прочие микроорганизмы флоры субстратами, которые необходимы им для развития, за счет непереваренных веществ, которые поступают в кишечник (таких как волокна, крахмал, некоторые белки и жирные кислоты...). Данные вещества затем превращаются либо в полезные, либо во вредные соединения.

Приготовление = изменение

Основываясь на предположении, что температура, характерная для той или иной методики приготовления пищи, обуславливает формирование различных химических компонентов (и особым образом изменяет состав микробиоты), испанские исследователи провели оригинальный эксперимент: они использовали пять различных способов (жарка на сковороде, варка, жарка на гриле, запекание или подрумянивание) для приготовления пяти продуктов питания (курица, бананы, красный перец, хлеб и нут), которые они затем подвергли перевариванию in vitro и процессу ферментации, имитирующему процессы, происходящие в кишечнике. Для оценки влияния метода приготовления они измерили количество трех веществ, вырабатываемых благодаря реакции Майяра (sidenote: Химическая реакция, которая происходит при взаимодействии сахаров и белков в результате термической обработки продуктов питания при температуре 145 °C или выше. В ходе данной реакции вырабатываются фурозин и гидроксиметилфурфурал (ГМФ). ) . Затем они проанализировали микробиологический состав продуктов питания и измерили выработку короткоцепочечных жирных кислот (SCFA). Данные вещества особенно полезны для нашего здоровья и могут защитить нас от ожирения, метаболического синдрома и даже колоректального рака.

Различное влияние в зависимости от пищи

В целом, интенсивное воздействие при приготовлении, таком как запекание или жарка на гриле, увеличивают выработку короткоцепочечных жирных кислот и содержание защитных бактерий в пище. Но данное явление оказалось противоположным для некоторых продуктов питания, таких как хлеб и бананы, при интенсивном приготовлении которых количество полезных бактерий уменьшается. Данные результаты показывают, что путем изменения состава пищи приготовление изменяет состав микробиоты кишечника. Авторы пришли к выводу, что все эти методы приготовления пищи не равнозначны и их влияние зависит, в частности, от природы продуктов питания.

Грудное вскармливание является практикой, рекомендованной Всемирной организацией здравоохранения, в особенности для недоношенных детей. Эти случаи не так уж редки, так как их число превышает 50 000 в год для Франции. Итальянское исследование подтверждает преимущество грудного вскармливания для формирования микробиоты кишечника и полости рта у грудных детей, которые родились недоношенными. Это преимущество может иметь краткосрочное или долгосрочное влияние на их здоровье.

Грудное вскармливание и его преимущества

Группа сосредоточилась на связи между грудным молоком, грудным вскармливанием и составом микробиоты кишечника и полости рта у новорожденных. С этой целью проводилось наблюдение за 16 матерями с одним новорожденным ребенком у каждой в течение не менее одного месяца. Недоношенные новорожденные не могут сосать молоко из груди в первые дни жизни. Данная особенность позволила ученым понять влияние материнского молока, которое отличается при вскармливании непосредственно грудью: грудное вскармливание может влиять на микробиологический состав молока. В течение дней, следующих за рождением, сцеженное грудное молоко обладает меньшим микробным многообразием и содержит больше бактерий из семейства стафилококков. Аналогичное наблюдение было сделано в отношении донорского грудного молока. С другой стороны, молоко в образцах, отобранных при непосредственном грудном вскармливании детей, было намного богаче «полезными» бактериями, хотя и по неустановленной причине.

«Сбалансированная» микробиота

Данное открытие может оказать влияние на развитие микробиоты у новорожденных. В течение первых дней жизни микробиота кишечника и полости рта у новорожденных, получающих грудное молоко из бутылки, значительно отличается от таковой у прочих новорожденных, в ней преобладают стафилококки, как и у их матерей. При грудном вскармливании микробиота их полости рта и кишечника содержит больше «полезных» бактерий. Микробиологическое разнообразие в этом случае аналогично наблюдаемому у доношенных детей, находящихся на грудном вскармливании и полностью здоровых. Хотя необходимым считается грудное молоко, в данном исследовании предполагается, что непосредственное грудное вскармливание по меньшей мере также важно для микробиоты недоношенных детей, которая рассматривается как «сбалансированная». Это может активизировать надлежащее развитие иммунной системы, функции желудочно-кишечного тракта... или даже защитить таких детей от тяжелых детских заболеваний.

Источники:

Biagi E, Aceti A, Quercia S et al. Microbial community dynamics in mother’s milk and infant’s mouth and gut in moderately preterm infants Frontiers in Microbiology, 2 october 2018 https://www.who.int/topics/breastfeeding/fr/

Некоторые антибиотики, используемые при интенсивной терапии, могут вызывать дисбактериоз кишечника, который приводит к росту бактерий Pseudomonas aeruginosa, устойчивых к карбапенемам, что является наиболее распространенной причиной устойчивости к антибиотикам.

Пациенты ОИТ особенно подвержены риску возникновения дисбактериоза кишечника, который может спровоцировать инфекции, вызванные условно-патогенными бактериями или внешними патогенными микроорганизмами. Это может способствовать возникновению устойчивости к антибиотикам у пациентов, часто подвергающихся интенсивной терапии с использованием антибиотиков. Это особенно актуально, когда речь идет о Pseudomonas aeruginosa, в отношении которых критична разработка новых антибиотиков согласно данным ВОЗ.

Особо устойчивые бактерии

P. aeruginosa демонстрируют настораживающую устойчивость к карбапенемам (оценивается на уровне 25 % во Франции и 28 % в США). Североамериканская группа сфокусировалась на связи между дисбактериозом кишечника, антибиотикотерапией и колонизацией устойчивыми к карбапенемам P. Aeruginosa (CRPA) у 109 пациентов, поступивших в ОИТ и разделенных на три группы: контрольную группу, которая не получала антибиотиков и где не проявлялось заражение CRPA, и две группы, получавшие лечение антибиотиками (с проявлениями CRPA и без них). Использовали такие антибиотики, как ванкомицин, стандартное вещество для борьбы с МРЗС*, и сочетание пиперациклина и тазобактама, имеющее антианаэробную и антипсевдомональную активностью.

Открытая дорога для патогенных микроорганизмов

Сочетание пиперациклина и тазобактама оказалось разрушительным для полезных бактерий, таких как Lactobacillus and Faecalibacterium, применяемых в некоторых пробиотиках, и Blautia, которая могла способствовать предотвращению инфекций, вызванных Clostridium difficile. В то же время лечение способствовало росту условно-патогенных микроорганизмов, таких как Enterococcus. Ванкомицин был связан с уменьшением количества Bifidobacterium. В целом, риск возникновения CRPA был почти в три раза выше у пациентов, которые получали один из вариантов данного лечения, по сравнению с теми, кто не получал лечение антибиотиками.

Характеристика пациентов, относящихся к группе риска

Исследователи также определили некоторые бактерии, играющую защитную роль в отношении CRPA: Peptoniphilus, Prevotella и бактерии порядка Clostridiales. Их можно использовать в качестве биомаркеров у пациентов, проходящих интенсивную терапию для адаптации антибиотикотерапии, при подтверждении присутствия CRPA или при наличии признаков инфекции. Однако авторы указали, что некоторые из этих защитных бактерий, такие как Finegoldia, Anaerococcus и Peptoniphilus, ранее уже были ассоциированы с хроническими инфекциями и ранами. Перед применением в клинической практике необходимо продолжить исследование и включить в него прочие микробиоты (кожную микробиоту и микробиоту дыхательных путей), а также прочие возможные участки колонизации.

^{* МРЗС = метициллин-резистентный Staphylococcus aureus}

Четверть всех детей в мире в возрасте до пяти лет имеет задержку роста. Одной из ее возможных причин является детская энтеропатия, вызванная факторами окружающей среды (PEE). Это синдром, который приводит к нарушению питания и характеризуется рецидивами бактериальных кишечных инфекций (из-за плохой гигиены) и хроническим воспалением, связанным с SIBO*. По данным французских ученых, обследовавших детей с задержкой роста (из Мадагаскара и Центральноафриканской Республики), дело не только в этом синдроме.

Транслокация микробиоты ротовой полости

Как выяснили ученые, кишечник больных детей из обеих стран был населен бактериями из ротоглоточной микробиоты, несмотря на различия в генетике, среде обитания и питании. Бактерии из родов Haemophilus, Neisseria, Moraxella и даже Porphyromonas (которые обычно колонизируют микрофлору ротовой полости), были обнаружены в 57 образцах желудочного и 46 образцах дуоденального содержимого. При этом в научной литературе содержатся данные о связи некоторых из этих бактерий с воспалительными заболеваниями (в том числе с раком желудочно-кишечного тракта, диабетом 2-го типа, сердечно-сосудистыми заболеваниями).

Диагностический фекальный маркер

Эти ротоглоточные бактерии также обнаруживались в образцах дуоденального содержимого и в особенно большом количестве – в 404 образцах содержимого периректальной области, взятых у детей с задержкой роста, но отсутствовали у детей из контрольной группы. При этом преобладали энтеропатогенные бактерии из родов Escherichia coli/Shigella и Campylobacter. Помимо прочего, у больных детей наблюдалось сокращение численности Clostridiales. Эти бактерии продуцируют бутират, короткоцепочечную жирную кислоту (КЦЖК), которая является источником питания для клеток эпителия и помогает организму противостоять росту условно-патогенной микрофлоры. Таким образом, больные дети имеют характерный для задержки роста стул – с наличием в нем ротоглоточных бактерий, энтеропатогенов и низким содержанием Clostridiales. Этот вывод открывает перспективы для разработки неинвазивных маркеров заболевания.

Новая гипотеза

По мнению авторов исследования, присутствие ротоглоточных бактерий в фекальной микробиоте может влиять на патофизиологию детской энтеропатии, вызванной факторами окружающей среды (PEE). Размножение ротоглоточных бактерий в тонкой и толстой кишке может вызвать воспаление. На фоне активности энтеропатогенов и снижения уровня бутирата оно приведет к хроническому нарушению питания у детей и, как следствие, задержке роста. В данный момент проводится когортное исследование с участием 1000 детей, которое может подтвердить эту гипотезу.

*SIBO = избыточный бактериальный рост в тонкой кишке

В 2010 году во Франции 3,5 миллиона человек страдали хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Ежегодно насчитывается более 100 000 случаев госпитализации по поводу обострения заболевания*. Это связано с ростом кратко- и среднесрочных показателей смертности. Согласно исследованиям, у пациентов с ХОБЛ наблюдается снижение разнообразия микробиоты в легких, и именно дисбиоз может стать причиной воспаления дыхательных путей и снижения местного иммунитета.

Чем разнообразнее микробиота, тем благоприятнее прогноз

Недавно международная группа ученых обнаружила потенциальный маркер тяжести ХОБЛ, который поможет выявлять пациентов с высоким риском смерти. В исследование вошли 102 пациента, госпитализированные по поводу обострения, – в первый день госпитализации у них взяли образцы мокроты. Анализ микробиома выполнялся методом секвенирования 16S рРНК, но, к сожалению, ученым не удалось сравнить полученные результаты со стандартным посевом мокроты (цитобактериологическое исследование). Далее пациентов обследовали для определения выживаемости через год после госпитализации. По оценке разных показателей, существует обратная линейная зависимость между разнообразием микробиоты и однолетней смертностью: чем разнообразнее микробиота, тем ниже показатель однолетней смертности.

Опасное сочетание бактерий

<>В данном исследовании были обнаружены два рода бактерий** с высоким прогностическим потенциалом. Первый род бактерий – это Veillonella, представитель комменсальной микрофлоры ротовой полости, встречающийся в легких взрослых субъектов. При его отсутствии в мокроте риск однолетней смертности повышается в 13 раз, при этом средняя продолжительность пребывания в стационаре Veillonella-положительных (V+) пациентов меньше по сравнению с Veillonella-отрицательными (V-) пациентами. Кроме того, присутствие в мокроте бактерий из рода Staphylococcus (S+) приводит к 7-кратному повышению риска однолетней смертности и увеличению срока пребывания в стационаре. Роста сопутствующих патологий у пациентов V-/S+ не выявлено: сочетание этих двух факторов крайне неблагоприятно, поскольку у пациентов V-/S+ риск однолетней смертности в 85 раз выше, чем у пациентов V+/S-. Если выводы авторов найдут подтверждение в других исследованиях, то скрининг этих двух родов бактерий можно будет использовать в качестве стандарта для выявления пациентов в группе высокого риска.

*По данным Французского управления здравоохранения Haute Autorité de Santé (HAS)

**Используемая методика не позволила установить, какие именно виды бактерий из этих двух родов обладают таким свойством.

Группа итальянских ученых сравнила состав кишечной микробиоты у 52 пациентов, имевших хотя бы два симптома камней в почках, которые более чем на 80 % состояли из кристаллов оксалата кальция (группа C+), и у контрольной группы из 48 здоровых субъектов. Камни этого типа встречаются в 70 % случаев почечной колики, которая обычно не имеет установленной причины. Питание (чрезмерное потребление кальция и оксалатов) является единственным известным фактором развития идиопатического литиаза, чаще рецидивирующего. Роль кишечной микробиоты ранее рассматривалась в исследовании о способности кишечной бактерии (Oxalobacter formigenes) расщеплять оксалат, тем самым снижая его всасывание и выведение с мочой.

Роды бактерий, отвечающие за развитие гипероксалурии

Новые исследования подтверждают эту гипотезу: образцы группы C+ отличаются снижением разнообразия и, с таксономической точки зрения, значимым сокращением численности трех родов: Faecalibacterium, Enterobacter, Dorea. При этом содержание Oxalobacter formigenes в каждом образце было чрезвычайно низким у обеих групп. Далее ученые изучили возможные различия в оксалат-расщепляющей активности бактерий. Они взяли в каждой группе по пять образцов и проанализировали их с помощью особого метода секвенирования генов, отвечающих за расщепление оксалатов. В образцах группы C+ снижение доли этих генов обратно коррелировало с гипероксалурией через 24 часа и выведением с калом. Этот генетический метод также позволил впервые обнаружить бактерии и археи, гены которых участвуют в расщеплении оксалатов (в том числе Escherichia coli) и в большем количестве определяются в контрольной группе здоровых субъектов.

Перспективы модуляции микробиоты

Ранее ученым не удавалось доказать эффективность пре- и пробиотиков на основе Oxalobacter formigenes для профилактики рецидивов почечнокаменной болезни. По их данным, это связано с участием других видов в поддержании баланса оксалата кальция. Именно поэтому эти работы открывают новые направления в изучении связи «кишечник-печень» и патофизиологии почечнокаменной болезни. Они позволят анализировать новые стратегии лечения на основе модуляции кишечной микробиоты.

Международная группа ученых сделала такой вывод по результатам обследования более 510 женщин в возрасте от 18 до 78 лет из малочисленных племен хмонгов и каренов в Юго-Восточной Азии, которые чаще всего страдают от ожирения после переезда в США. В научной литературе уже доказана связь между избыточным весом и нарушениями в составе микробиоты (или микрофлоры). Чтобы оценить влияние миграции на кишечную микробиоту, ученые изучили микрофлору кишечника у женщин, живущих в Таиланде, женщин, уехавших из родной страны, и у пятидесяти женщин-добровольцев во втором поколении мигрантов. Ученые также обследовали 19 беженцев-каренов до и после их приезда в США и 36 человек, родившихся в США или прибывших из Европы.

Некоторые эндемичные виды бактерий исчезают

По результатам всех этих исследований микробиота жителей Таиланда отличается гораздо большим разнообразием и обилием, нежели микробиота переехавших в США. Микробиота мигрантов и коренных американцев демонстрировала сходный состав. А именно ученые обнаружили, что одни виды бактерий заменили другие, что говорит о «вестернизации» микрофлоры мигрантов, причем всего за несколько месяцев. Итак, мигранты в первом и втором поколении лишились фермента, расщепляющего сложные сахара (особенно растительные волокна), который по понятным причинам отсутствует у коренных американцев, но в большом количестве есть у тайцев, проживающих на родине.

Не все объяснимо питанием

По мнению ученых, эти различия нельзя объяснить одним лишь изменением пищевого поведения. Ученые были удивлены, что, «несмотря на различия в питании, состав микробиоты у детей иммигрантов и коренных американцев был сходным». Они также отметили, что нарушение состава микробиоты могут спровоцировать прием антибиотиков, стресс или смена питьевой воды. В заключение ученые воздержались от резких заявлений о зависимости этих изменений от миграции или об их непосредственном влиянии на высокие показатели ожирения среди иммигрантов в США.

Источники :

Vangay et al. US Immigration Westernizes the Human Gut Microbiome. 2018, Cell 175, 962–972 November 1, 2018

Первые четыре года жизни – это основной период развития кишечной микробиоты, по данным крупнейшего детского исследования. Исследование с участием 903 американских и европейских детей выявило три совершенно разные фазы развития нашего «второго мозга». Бактерии колонизируют желудочно-кишечный тракт ребенка в возрасте от 3 до 14 месяцев, приживаются и размножаются в «фазе развития». На протяжении следующих 15 месяцев микрофлора находится в «переходной фазе»: одни виды бактерий исчезают, другие приходят им на смену. И наконец, начиная с 31 месяца жизни ребенка, микрофлора приходит в устойчивое состояние и формируется окончательно.

Грудное вскармливание как ключевой фактор...

По мнению авторов исследования, исключительно грудное или смешанное грудное вскармливание является «главным фактором, влияющим на состав микробиоты в фазе развития». Это связано с присутствием в кишечнике полезных бактерий (даже если дети получают детскую смесь или твердую пищу) при меньшем разнообразии. Однако мы знаем, что разнообразие микробиоты является показателем ее зрелости. Следовательно, у 14-месячных детей на грудном вскармливании микрофлора менее зрелая, чем у других детей. Однако после завершения грудного вскармливания их микробиота становится богаче и разнообразнее. Согласно ученым, «эти результаты подтверждают теорию, что созревание кишечной микрофлоры связано с отлучением от груди, а не с расширением рациона». Чем раньше завершится грудное вскармливание, тем быстрее созреет микробиота, но мы не знаем, как это повлияет на здоровье ребенка.

...как и окружающая среда

Ученые также выяснили, что естественные роды способствуют развитию микрофлоры кишечника у новорожденных. Более того, проживание в одном доме с братьями и сестрами и/или наличие домашних животных влияет на состав микробиоты и может стимулировать ее созревание. Разнообразные результаты этого исследования пригодятся в дальнейшем: ученые смогут уточнить характер связи между микробиотой и развитием ряда заболеваний и оценить новые стратегии лечения.

Помимо безусловных факторов риска развития избыточного веса и ожирения – плохого питания и недостаточной физической активности, важную роль играет и кишечная микробиота или микрофлора: по данным разных исследований, ее состав в первые два года жизни ребенка определяет характер изменения веса за аналогичный промежуток времени. В своем новом исследовании ученые выбрали шесть временных точек от момента рождения до двухлетнего возраста, чтобы изучить состав кишечной микробиоты у 165 норвежских детей, а также индекс массы тела (ИМТ) (sidenote: Индекс массы тела Oтношение массы тела в килограммах к росту в метрах, возведенных в квадрат. ) их матерей во время беременности. Затем они решили сопоставить полученные результаты с ИМТ тех же детей через десять лет.

«Микробиота ожирения» при нормальном ИМТ

У детей с нормальным весом ИМТ не меняется на протяжении детского возраста, а у детей с ожирением ИМТ стабильно увеличивается в период с 2 до 12 лет. Авторы исследования, однако, отмечают, что лишь у незначительной части детей ИМТ в возрасте двух лет предвещает ожирение. Наоборот, наблюдалась сильная корреляция между составом микробиоты у детей в возрасте двух лет и ИМТ в возрасте 12 лет. По данным ученых, экосистема кишечника гораздо больше влияет на ИМТ, чем другие известные факторы, например: способ родоразрешения, продолжительность грудного вскармливания, прием антибиотиков или различные факторы, связанные с матерью, например: курение, ИМТ до беременности, уровень образования.

Раннее выявление повышает эффективность профилактики

По мнению авторов, наличие в кишечнике «микробиоты ожирения» предвещает увеличение веса через несколько лет и может быть обусловлено прямой передачей ребенку избыточного веса или ожирения матери или набором матерью лишнего веса во время беременности. Они считают результаты исследования важным шагом к созданию новых целенаправленных мер по профилактике детского ожирения путем выявления детей в группе высокого риска в возрасте до двух лет, когда вес еще находится в пределах нормы.

Источники :

Stanislawski MA, Dabelea D, Wagner BD, Iszatt N, Dahl C, Sontag MK, Knight R, Lozupone CA, Eggesbø M. Gut Microbiota in the First 2 Years of Life and the Association with Body Mass Index at Age 12 in a Norwegian Birth Cohort. MBio. 2018 Oct 23;9(5).