Что же такое пробиотики?

Пробиотики

Это название происходит от латинского «pro» и греческого «bios», что означает «для жизни». Термин «пробиотик» был предложен более 60 лет назад как противоположность «антибиотику» ¹ . Пробиотики вызывают большой интерес среди ученых, врачей и пациентов из-за их пользы для гомеостаза микробиоты и здоровья человека. Несмотря на то, что пробиотики хорошо изучены и классифицированы, у них все еще есть несколько секретов. Сейчас мы их раскроем.

Об этой статье

публикация 25 октября 2023

Обновлять 05 января 2024

Содержание

ru_chapters_mobile

Определение пробиотиков и их краткая история

Пробиотики — это «живые микроорганизмы, которые при употреблении в достаточном количестве приносят пользу здоровью человека». Это первое определение, предложенное Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (FAO)и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 2002 году ², было слегка переформулировано группой экспертов в 2014 году ³.

Ферментированным продуктам приписывали питательные и целебные свойства с незапамятных времен. Но изучать влияние микроорганизмов, ферментирующих молоко, на здоровье человека, ученые начали только после 1906 года с публикацией работ Луи Пастера ⁴. Немного позже российский ученый Илья Мечников показал связь между долголетием болгарских крестьян и регулярного употребления в пищу ферментированного молока, содержащего Bacillus bulgaricus ⁵ . Когда педиатр Анри Тиссье обнаружил недостаток бифидобактерий у детей с диарей, он предположил, что прием этих микроорганизмов поможет восстановить кишечную флору ⁶ . Звездный час пробиотиков в науке начался в конце 1980-х годов ⁷ с появлением молекулярной биологии. С тех пор был достигнут существенный прогресс в изучении характеристик пробиотических микроорганизмов и в демонстрации их пользы для здоровья ^{8 9} .

Микробиота, пробиотики, микробиом: очень похожие, но очень разные понятия

Термин «микробиота» обозначает всю совокупность микроорганизмом, обитающих в определенной среде ⁶. В организме человека существует кишечная микробиота, которая содержит от 10¹² до 10¹⁴ клеток микроорганизмов ⁷, а также микробиота кожи, влагалища, полости рта, носоглотки и легких ^7,8. Хотя некоторые микроорганизмы кишечной микробиоты могут являться источником пробиотиков ⁵, их нельзя назвать «пробиотиками» до того, как они будут выделены и детально изучены, а их влияние на здоровье будет клинически доказано ³.

Термины «микробиота» и «микробиом» часто используются взаимозаменяемо, но они не являются синонимами. Микробиота — это совокупность микроорганизмов, присутствующих в изучаемой среде, с таксономической точки зрения, т. е. роды, виды и т. д., тогда как понятие «микробиом» относится к геному этих микроорганизмов ⁶, и другим внутренним или внешним структурным компонентам, таким как РНК, сигнальные молекулы, химическая среда и т. д., знание о которых позволяет лучше понимать их жизнедеятельность и функции ⁹ .

В фокусе — микроорганизмы: что такое пробиотики?

Напомним, что микроорганизмы — это невидимые невооруженным глазом живые существа, включающие в себя следующие типы организмов ¹⁰:

все прокариотические одноклеточные организмы (состоящие из одной клетки, не имеющей ядра): бактерии, многочисленные виды которых обитают во всех средах, включая человеческое тело ^10,11, археи, которые могут жить в экстремальных условиях и считаются первыми формами жизни на земле ^12,13
некоторые одноклеточные или многоклеточные эукариотические микроорганизмы (состоящие из одной или более клеток, имеющих ядро): микроскопические грибы, в том числе дрожжи и плесени ¹⁴, а также микроскопические водоросли и простейшие^15,16 .
вирусы: вопрос о том, относятся ли они к живым существам, все еще обсуждается. Они не являются клетками и способны размножаться только в клетке-хозяине^10,17 .

В качестве пробиотиков чаще всего рассматривают следующие микроорганизмы:

молочнокислые бактерии и роды Lactobacillus, Bifidobacterium, а также Lactococcus, Streptococcus и Enterococcus ^5,18.
реже — другие бактерии, такие как Clostridium и Escherichia Coli ¹⁹.
дрожжи, такие как Saccharomyces boulardii, выделенные из кожуры плодов личи и мангустина ²⁰, или Kluyveromyces ²¹ .

Пробиотики классифицируются по роду, виду (иногда также подвиду) и номеру штамма в соответствии с международной номенклатурой ²². Например: Lactobacillus (род) casei (вид), далее последовательность чисел и/или букв (штамм). Штамм отличается от других микроорганизмов того же вида тем, что он генетически уникален и обладает специфическими физиологическими свойствами ¹⁸.

Определение пробиотика: остерегайтесь путаницы

Термин «пробиотик» часто используется неправильно. Производители некоторых продуктов, таких как шампуни, дезинфицирующие средства или средства после бритья, часто используют этот термин ненадлежащим образом и вместе с вводящими в заблуждение утверждениями ³.

Ферментированные пищевые продукты «получают в результате роста микроорганизмов, вызывающих ферментативное превращение различных пищевых компонентов». Некоторые ферментированные продукты, такие как йогурт, содержат живые микроорганизмы, но, чтобы называться пробиотиками, они, помимо пищевой ценности, должны обладать другими явными полезными эффектами ²³ .

Пребиотики представляют собой субстраты, в основном состоящие из пищевых волокон (фруктоолигосахариды, инулин и т. д.), используемые микроорганизмами микробиоты и способствующие их росту, который приносит пользу организму человека ^24,25 . Продукты, содержащие пре- и пробиотики, называются симбиотиками ²⁴.

Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) подразумевает введение каловых масс здорового донора в желудочно-кишечный тракт пациента с целью лечения заболеваний, связанных с дисбиозом. Поскольку состав микроорганизмов, переносимых в рамках процедуры ТФМ, неизвестен, трансплантируемые каловые массы не являются пробиотиком ³. На сегодняшний день ТФМ выполняется только с целью лечения рецидивирующих инфекций, вызванных C. difficile ²⁶.

Xpeer course: The rationale behind why and how to choose a probiotic

Польза пробиотиков для здоровья

Эффективность конкретных штаммов пробиотиков была доказана клинически в связи с различными показаниями.

Показания со стороны желудочно-кишечного тракта

профилактика антибиотикоассоциированной диареи у детей ²⁷ , диарея, вызванная C. difficile ²⁸, острый гастроэнтерит у детей ²⁹, функциональные заболевания кишечника ³⁰, непереносимость лактозы ³¹, хронические воспалительные заболевания кишечника ³², профилактика некротизирующего энтероколита у недоношенных младенцев ³³, инфекция, вызванная H. pylori ³⁴, инфекции и диарея, связанные с энтеральным кормлением ³⁵, профилактика диареи у путешественников ³⁶, и т. д.

Другие показания

инфекции дыхательных путей в зимний период ³⁷, рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей ³⁸, гинекологические инфекции ³⁹, атопический дерматит у детей ⁴⁰, пищевая аллергия ⁴¹ и т. д.

В настоящее время изучаются и другие полезны эффекты

а именно влияние пробиотиков на развитие гиперхолестеринемии ⁴², колоректального рака ⁴³ , или некоторых психоневрологических расстройств ⁴⁴.

Механизм действия для каждого штамма

Пробиотик оказывает благотворное воздействие на микробиоту, поддерживая ее равновесие и способствуя восстановлению во время и после эпизода дисбиоза, а также предотвращая определенные клинические ситуации, которые нарушают микробную экосистему ⁴⁵ . Механизм действия зависит от штамма и не может быть экстраполирован на соседний вид или род ⁴⁶.

Каждый пробиотик действует в соответствии со своими физиологическими свойствами и/или на следующих физиологических уровнях ^46,47 :

организм в целом

путем модулирования иммунной системы, оказывая противовоспалительное и трофическое действие на ткани, стимулируя выделение ферментов и/или усиливая барьерный эффект против патогенов;

патогены

путем высвобождения антимикробных факторов, действующих на грибы, бактерии или вирусы;

токсины

нейтрализуя патогенные токсины.

Научные сообщества, такие как Всемирная организация гастроэнтерологов (WGO), Европейское общество детской гастроэнтерологии, гепатологии и питания (ESPGHAN) и Международная ассоциация по исследованиям пробиотиков и пребиотиков (ISAPP), регулярно публикуют заключения и рекомендации по использованию пробиотиков.

Микроорганизм можно назвать пробиотиком, только если он удовлетворяет четырем важным условиям

Четыре критерия, основанные на определении ВОЗ/ФАО ², позволяют определить, можно ли считать определенный микроорганизм пробиотиком ^22,47:

Наличие достаточно полной характеристики (рода, вида и штамма) микроорганизма по результатам фенотипирования и генетических тестов. В настоящее время также рекомендуется выполнять секвенирование генома штамма — главным образом для оценки его безопасности.
Отсутствие токсичности при предполагаемом использовании — например, выделения токсинов, наличия гемолитического потенциала или способности вызывать инфекции у животных.
Польза для человека, доказанная не менее чем в одном клиническом исследовании, проведенном в соответствии с принятыми научными стандартами или рекомендациями и руководствами органов здравоохранения.
Сохранение жизнеспособности и эффективной дозы в продукте на протяжении всего срока его хранения.

BMI-21.24

Источники

1 Gasbarrini G, Bonvicini F, Gramenzi A. Probiotics History. J Clin Gastroenterol. 2016;50 Suppl 2, Proceedings from the 8th Probiotics, Prebiotics & New Foods for Microbiota and Human Health meeting held in Rome, Italy on September 13-15, 2015:S116-S119.

2 FAO/OMS, Joint Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization. Working Group. Report on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food, 2002.

3 Hill C, Guarner F, Reid G, et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514.

4 McFarland LV. From yaks to yogurt: the history, development, and current use of probiotics. Clin Infect Dis. 2015;60 Suppl 2:S85-S90.

5 Zommiti M, Feuilloley MGJ, Connil N. Update of Probiotics in Human World: A Nonstop Source of Benefactions till the End of Time. Microorganisms. 2020;8(12):1907.

6 Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, et al. Defining the human microbiome. Nutr Rev. 2012;70 Suppl 1(Suppl 1):S38-S44.

7 Site Web Inserm : Microbiote intestinal (flore intestinale) (MAJ 01/02/16, accédé le 06/06/21).

8 Beck JM, Young VB, Huffnagle GB. The microbiome of the lung. Transl Res. 2012;160(4):258-266.

9 Berg G, Rybakova D, Fischer D, et al. Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges [published correction appears in Microbiome. 2020 Aug 20;8(1):119]. Microbiome. 2020;8(1):103.

10 InformedHealth.org [Internet]. Cologne, Germany: Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG); 2006-. What are microbes? 2010 Oct 6 [Updated 2019 Aug 29].

11 Site Web Microbiology Society : Bacteria (accédé le 05/06/21).

12 Site Web Microbiology Society : Archaea (accédé le 05/06/21).

13 Gribaldo S, Forterre P, Brochier-Armanet C., Les ARCHAEA : Evolution et diversité du troisième domaine du vivant, Bull. Soc. Fr. Microbiol. 2008; 23(3):137-145.

14 Site Web Microbiology Society : Fungi (accédé le 05/06/21).

15 Site Web Microbiology Society : Algae (accédé le 05/06/21).

16 Site Web Microbiology Society : Protozoa (accédé le 05/06/21).

17 Site Web Microbiology Society : Viruses (accédé le 05/06/21).

18 ILSI Europe, 2013 Probiotics, Prebiotics and the Gut Microbiota. ILSI Europe Concise Monograph. 2013:1-32

19 Wassenaar TM. Insights from 100 Years of Research with Probiotic E. Coli. Eur J Microbiol Immunol (Bp). 2016;6(3):147-161.

20 McFarland LV. Systematic review and meta-analysis of Saccharomyces boulardii in adult patients. World J Gastroenterol. 2010;16(18):2202-2222.

21 Maccaferri S, Klinder A, Brigidi P, et al. Potential probiotic Kluyveromyces marxianus B0399 modulates the immune response in Caco-2 cells and peripheral blood mononuclear cells and impacts the human gut microbiota in an in vitro colonic model system. Appl Environ Microbiol. 2012;78(4):956-964.

22 Binda S, Hill C, Johansen E, et al. Criteria to Qualify Microorganisms as "Probiotic" in Foods and Dietary Supplements. Front Microbiol. 2020;11:1662.

23 Marco ML, Sanders ME, Gänzle M, et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on fermented foods. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(3):196-208.

24 Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021.

25 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502.

26 Zallot, Camille : Transplantation de microbiote fécal et pathologies digestives, La Lettre de l'Hépato-gastroentérologue, Vol. XXI -n° 1, janvier-février 2018.

27 Szajewska H, Canani RB, Guarino A, et al. Probiotics for the Prevention of Antibiotic-Associated Diarrhea in Children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016;62(3):495-506.

28 McFarland LV, Surawicz CM, Greenberg RN, et al. A randomized placebo-controlled trial of Saccharomyces boulardii in combination with standard antibiotics for Clostridium difficile disease [published correction appears in JAMA 1994 Aug 17;272(7):518]. JAMA. 1994;271(24):1913-1918.

29 Guarino A, Ashkenazi S, Gendrel D, et al. European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition/European Society for Pediatric Infectious Diseases evidence-based guidelines for the management of acute gastroenteritis in children in Europe: update 2014. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2014;59(1):132-152.

30 McKenzie YA, Thompson J, Gulia P, et al. (IBS Dietetic Guideline Review Group on behalf of Gastroenterology Specialist Group of the British Dietetic Association). British Dietetic Association systematic review of systematic reviews and evidence-based practice guidelines for the use of probiotics in the management of irritable bowel syndrome in adults (2016 update). J Hum Nutr Diet. 2016;29(5):576-592.

31 Oak SJ, Jha R. The effects of probiotics in lactose intolerance: A systematic review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019;59(11):1675-1683.

32 Bejaoui M, Sokol H, Marteau P. Targeting the Microbiome in Inflammatory Bowel Disease: Critical Evaluation of Current Concepts and Moving to New Horizons. Dig Dis. 2015;33 Suppl 1:105-112.

33 AlFaleh K, Anabrees J. Probiotics for prevention of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2014;(4):CD005496.

34 Malfertheiner P, Megraud F, O'Morain CA, et al. Management of Helicobacter pylori infection-the Maastricht V/Florence Consensus Report. Gut. 2017;66(1):6-30.

35 Ballesteros Pomar, María D, and Elena González Arnaiz. “Role of prebiotics and probiotics in the functionality of the microbiota in the patients receiving enteral nutrition”. Nutricion hospitalaria vol. 35,Spec no2 18-26. 3 Apr. 2018.

36 McFarland LV. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler's diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007;5(2):97-105.

37 Smith TJ, Rigassio-Radler D, Denmark R, et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus LGG® and Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB-12® on health-related quality of life in college students affected by upper respiratory infections. Br J Nutr. 2013;109(11):1999-2007.

38 Beerepoot MA, Geerlings SE, van Haarst EP, van Charante NM, ter Riet G. Nonantibiotic prophylaxis for recurrent urinary tract infections: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Urol. 2013;190(6):1981-1989.