бактериальная диарея: кишечная микробиота — потенциальная жертва или защитник?
Патогенные бактерии, такие как Shigella, Vibrio cholerae, Salmonella, E. coli… вызывают бактериальную диарею посредством механизмов, зависящих от конкретного возбудителя. Бактериальная диарея сопровождается дисбиозом кишечника. И наоборот, кишечная микробиота влияет на течение бактериальной инфекции. Поскольку «здоровая» кишечная микробиота более устойчива к инфекциям, пробиотики могут снижать тяжесть многих бактериальных инфекций.
Раздел для широкой публики
Найдите здесь свое выделенное место
Об этой статье
публикация
31 июля 2025
Обновлять
31 июля 2025
Бактериальная диарея может быть летальной: эти 8 бактерий ответственны более чем за треть из 1,65 миллиона смертей от инфекционной диареи в мире в 2016 году. 2
ОТ ИНФЕКЦИИ К ДИАРЕЕ
Механизмы, приводящие к бактериальной диарее, зависят от конкретных бактерий. Shigella передается через зараженную пищу, воду или при контакте с человеком, поражает желудочно-кишечный тракт, вырабатывает энтеротоксин и токсин серотипа 1, разрушающие эпителий кишечника и вызывающие тяжелую диарею с кровью и слизью.3,5
Патогенные варианты Vibrio cholerae продуцируют холерный токсин, который активирует секрецию анионов, ингибирует абсорбцию электронейтрального NaCl и нарушает барьерную функцию кишечника, что вызывает массивную секрецию жидкости в просвет тонкой кишки и потерю большого количества воды, натрия, хлоридов, бикарбонатов и калия.3,5,13
Патогенные штаммы E. coli, подразделяемые на различные патотипы (таблица 1), вызывают диарею от легкой до тяжелой степени, обычно сопровождающуюся лихорадкой. E. coli прикрепляется к эпителиальным клеткам кишечника с помощью адгезивных фимбрий, продуцирует токсины и оказывает свое патогенное действие.3,5
Изображение
ВЛИЯНИЕ ПАТОГЕНОВ И ДИАРЕИ НА МИКРОБИОТУ
Бактериальная диарея сопровождается дисбиозом, обычно с преобладанием факультативных анаэробов (Escherichia, Streptococcus, Enterococcus и др.) при дизентерийной диарее, и истощением популяций бактерий с иммуномодулирующим действием (Lactobacillus ruminis, Bifidobacterium pseudocatenulatum)7 (рисунок 3).
Изображение
При холере кишечная микробиота претерпевает существенные изменения как во время, так и после инфекции. Это происходит из-за удаления слизистого слоя вместе с обитающим в нем микробным сообществом, а также из-за воздействия токсина V. cholerae.13 Во время выздоровления кишечная микробиота пациентов с холерой медленно восстанавливается по модели, аналогичной наблюдаемой при созревании кишечной микробиоты у детей.3
Аналогичным образом, у детей, инфицированных диареегенной E. coli (DEC) , наблюдается особый состав кишечной микробиоты с высокой долей Bacteroidetes и Proteobacteria и снижением численности Firmicutes.13 Увеличение количества Proteobacteria может быть частично объяснено увеличением количества видов Escherichia/Shigella (как причины диареи), а также других представителей Enterobacteriaceae, таких как Citrobacter и Enterobacter (связанных с продукцией гистамина, индуцированной провоспалительным окружением, и ассоциированных с адгезией E. coli).14
Частое использование противомикробных препаратов также может частично объяснять наблюдаемый дисбиоз.7
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ КИШЕЧНОЙ МИКРОБИОТЫ ПРОТИВ ИНФЕКЦИЙ
В свою очередь, кишечная микробиота влияет на течение бактериальной инфекции. У безмикробных животных отсутствие кишечной микробиоты и экологической конкуренции приводит к незрелости иммунной системы, что делает их очень восприимчивыми к диарейным патогенам: 10 колониеобразующих единиц (КОЕ) Salmonella становится достаточно, 16чтобы вызвать летальную инфекцию, в то время как для гибели 50% мышей с интактной кишечной микробиотой требуется 103-109 КОЕ. 8
“В желудочно-кишечном тракте содержится примерно в 1‑10 раз больше бактериальных клеток, чем клеток в организме человека.” 16
ПРОБИОТИКИ НА ОСНОВЕ БАКТЕРИЙ И ДРОЖЖЕЙ, ПРЕБИОТИКИ И ТФМ
Тяжесть течения ряда бактериальных инфекций может быть снижена с помощью пробиотиков: например, пробиотическая E. coli ингибирует образование биопленок другими штаммами E. coli, а также патогенными Staphylococcus aureus и S. epidermidis.3 При дизентерии комбинация штаммов Lactobacillus, Bifidobacterium и Streptococcus сокращает продолжительность диареи с примесью крови и время пребывания в стационареl.3
Существует множество механизмов, объясняющих, почему пробиотики облегчают диарею:3 продукция антимикробных веществ, конкурентное исключение, конкуренция за места связывания с клетками, продукция кислот и метаболитов, снижающих pH окружающей среды, укрепление слизистого барьера кишечника, модуляция иммунитета слизистой оболочки кишечника и разнообразия кишечной микробиоты..15
Например, пробиотические дрожжи Saccharomyces boulardii способствуют восстановлению кишечной микробиоты у детей с острой диареей.15
Пребиотики также могут оказывать положительное влияние на диарею: увеличивая продукцию бактериями короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), таких как бутират, которые способствуют поддержанию целостности кишечного барьера; противодействуя адгезии патогенов к эпителиальным клеткам, тем самым подавляя колонизацию и способствуя элиминации патогенов из кишечника.3
Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ), целью которой является восстановление здоровой микробиоты, доказала свою эффективность и показана только при лечении рецидивирующей инфекции, вызванной C. difficile, у взрослых и детей.14
МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА
На протяжении всей жизни человека здоровая микробиота играет важную роль в профилактике и лечении бактериальной диареи. Доказано, что определенные виды бактерий обладают защитным действием: так, Lactobacillus защищает от диареи, вызванной Shigella spp., а наличие Sutterella sp., Prevotella copri и Bacteroides vulgatus ассоциируется с резистентностью к энтеротоксигенной E. coli (ETEC).
С другой стороны, воздействие на микробиоту путем изменения рациона и использования пребиотиков, пробиотиков и ТФМ может регулировать состав кишечной микробиоты в контексте профилактики и лечения диареи. Дальнейшие исследования помогут расширить наши знания о микробиоме в контексте инфекционной диареи, а также разработать более эффективные подходы к профилактике и лечению.
ПОСЛЕДСТВИЯ ДИАРЕИ ПУТЕШЕСТВЕННИКОВ
От 10% до 70% путешественников из стран с низким уровнем инфекционных болезней страдают от диареи при посещении регионов со средним и высоким уровнем риска. Диарея путешественников в основном вызывается бактериями (≥80-90% случаев), при этом на кишечные вирусы приходится не менее 5-15% случаев.52 Инфекции, вызванные простейшими, могут составлять около 10% случаев, в основном у тех, кто путешествует длительное время. Микробиота путешественников с диареей более изменчива во время поездок по сравнению с микробиотой здоровых путешественников. Это обусловлено меньшим исходным разнообразием микробиоты и связано с повышенным риском инфекций.51
Более того, диарея снижает способность микробиоты к восстановлению (вследствие значительного отклонения от исходного состояния) и способствует приобретению микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью.51 Согласно исследованию, в котором приняли участие 267 американцев, путешествовавших за пределы Соединенных Штатов, треть из них вернулась с диареей, 61% — с кишечным дисбиозом и 38% — с устойчивыми к антибиотикам бактериями (большинство из них — E. coli), что способствует глобальному распространению устойчивости к противомикробным препаратам.58
Больше при диарее:
E. coli, Dorea fomigenerans, Bacteroïdes vulgarus, B. caocae, Odoribacter splanchnicus…,
Меньше при диарее:
Ruminococcus bromii, coprococcus, Clostridioides bartlett
