Таблетки для микрофлоры кишечника: Аптека Ригла – забронировать лекарства в аптеке и забрать самовывозом по низкой цене в Москва г.

новинки от «Эвалар» для поддержания баланса микрофлоры

Здоровый кишечник – здоровый организм: новинки от «Эвалар» для поддержания баланса микрофлоры

Что, нужно, чтобы быть здоровым? Крепкий иммунитет? Смотрите глубже!

И наш иммунитет, и здоровье всего организма в целом зачастую зависят всего от одной вещи: состояния микрофлоры кишечника. 

Помимо иммунитета, баланс микрофлоры влияет на работу желудочно-кишечного тракта и других внутренних органов, усвоение витаминов, обмен веществ и набор лишнего веса, состояние и внешний вид кожи и волос и даже – на наше настроение!
«Привести в порядок» организм, поддержать оптимальный баланс микрофлоры кишечника и сохранить здоровье помогут новые препараты от компании «Эвалар».

«Примасорб»: очищение и поддержание иммунитета

«Примасорб» — уникальный1 комплексный препарат, сочетающий в себе свойства энтеросорбента и пребиотика. Он способствует не только очищению от токсинов и аллергенов, которые каждый день накапливаются в нашем организме, но и поддержанию здоровой микрофлоры.

«Примасорб» содержит:

• Диоксид кремния – природное вещество, натуральный сорбент. Проходит через желудочно-кишечный тракт в неизменном виде, «захватывая» и надежно удерживая вредные вещества и токсины. Затем полностью выводится из организма.
• Яблочный пектин и инулин – растворимые пищевые волокна. Действуют и как сорбенты, и как пребиотики, то есть способствуют росту собственной полезной микрофлоры кишечника, а также снижению уровня холестерина в крови.

После разведения водой «Примасорб» превращается в гель без вкуса и запаха, который буквально впитывает в себя вредные вещества и, кроме того, – обволакивает стенки желудка и кишечника, защищая их от механического травмирования. А пребиотики, входящие в его состав, способствуют оздоровлению микрофлоры.

Преимущества «Примасорб»

1. Усиленная формула: три сорбента (диоксид кремния, инулин, пектин) работают более эффективно, чем препараты на основе одного действующего компонента
2. Не содержит ароматизаторов, красителей, консервантов
3. Короткий курс приема: 5 дней, 1-2 пакета на прием
4. Жидкая форма препарата позволяет решить сразу 2 проблемы: очистить организм и поддержать водный баланс
5. Выгодная цена по сравнению с аналогами2
6. Высокое качество ингредиентов, изготовленных в Германии, Бельгии и Франции

«Мультифлора»: симбиотик нового поколения
«Мультифлора» — это симбиотический препарат нового поколения для поддержания здоровой микрофлоры кишечника. Он содержит и пробиотик (инулин) для роста собственной микрофлоры, и пребиотики – 7 видов живых бифидо- и лактобактерий для увеличения массы полезных микроорганизмов в кишечнике.
Благодаря своему комплексному составу, «Мультифлора» способствует:

• устранению симптомов диареи и раздраженного кишечника
• улучшению пищеварения
• укреплению иммунитета
• поддержанию и восстановлению микрофлоры 

Капсулы препарата «Мультифлора» имеют инновационную двухслойную защитную оболочку, которая позволяет доставить полезные бактерии непосредственно в кишечник, предохраняя их от разрушительного воздействия агрессивной среды желудка.

Чем еще отличается «Мультифлора»?

• Не нужно хранить в холодильнике – инновационная оболочка позволяет сохранять живые бактерии при температуре до 25ºС
• Подходит для всей семьи – взрослым и детям с 3-х лет
• Удобство применения – 1 раз в день
• Экономичность — 1 упаковки хватает на 2-4 недели приема

Произведено «Эвалар» по международному стандарту GMP: гарантия высокого качества, соответствующего строжайшим мировым требованиям.

  ¹ В ассортименте ЗАО «Эвалар».
  ² По данным apteka.ru. Для сравнения выбраны препараты, схожие по действию и основным действующим компонентам.

Супертаблетки внутри нас: почему миллиардеры тратят миллионы долларов на создание лекарств из бактерий кишечника

Пациент испытывал острые боли в животе и страдал от постоянной диареи. За полтора года он прошел семь курсов антибиотиков, но ему становилось только хуже. Молодому человеку, который попросил не называть его имени, не было даже 30 лет и раньше он не имел проблем со здоровьем. Но после удаления желчного пузыря в 2012 году он подхватил заболевание, вызываемое бактерией Clostridium difficile, которое с тех пор регулярно давало о себе знать. Бактерия очень часто поражает именно тех, кто недавно лечил антибиотиками другие недуги. Такое лечение сводит на нет эффективность того, что по-научному называется микрофлорой кишечника, и триллионы клеток организма попросту перестают справляться со своей задачей. «Болезнь влияла не только на здоровье моего кишечника, — признается мужчина. — У меня был вечный упадок сил, а окружающий мир я видел как в тумане. Не мог вообще ни на чем сосредоточиться».

Он в отчаянии искал возможные методы лечения и однажды прочитал статью о трансплантации фекальной микробиоты, благодаря которой можно побороть инфекцию. Но его гастроэнтеролог отказался проводить процедуру, и ему пришлось взять дело в свои руки. Мужчина попросил соседа по комнате поделиться образцом своего стула, купил в аптеке набор для клизмы, взбил смесь в блендере, процедил ее через кофейный фильтр и ввел себе в прямую кишку. Чудесным образом молодой человек полностью выздоровел всего через несколько дней.

Это было введение в рассказ о самом перспективном из новейших направлений медицины: исследования экскрементов. Изучая последние 15 лет то, что в буквальном смысле выходит из пациентов, все большее количество исследователей пытаются разобраться в том, насколько для здоровья важна кишечная микрофлора. Новое видение может дать миру революционные методы лечения разнообразных заболеваний — от очевидных вроде недугов пищеварительной системы и пищевой аллергии до самых неожиданных типа рака и аутизма. На основе микробиоты уже создается препарат для профилактики детской астмы.

Реклама на Forbes

«Все многообразие микрофлоры пищеварительной системы научное сообщество начало осознавать лишь в последние 15 лет. Это будто дождевой лес в рамках человеческого организма. Генов бактерий существует в сто раз больше, чем у человека», — говорит основатель Finch Therapeutics Марк Смит.

Проще говоря, идея заключается в применении кишечных бактерий как лекарства. За последние пять лет воздействие микробиоты кишечника стало предметом более 50 000 научных работ. Различные виды бактерий стимулируют или же, напротив, подавляют реакцию иммунной системы организма, а другие борются с болезнетворными микробами. Благодаря растущей популярности передовых исследований существенно повышается шанс того, что скоро появится множество новых методов лечения, и недуги станут менее болезненными. А пионеры в этой области могут хорошо заработать на этих открытиях.

Лекарства от рака, импланты и телемедицина. Как мы будем лечиться в будущем

Пересадив клетки микрофлоры кишечника от мышей с ожирением обычным особям, ученые, к примеру, зафиксировали у реципиентов повышение массы тела. Другое исследование показало, что среди больных меланомой эффективнее всего иммунотерапии поддаются те, у кого микрофлора наиболее разнообразна. Кроме того, ученые определили, что мыши, которым ввели микрофлору марафонцев, тоже могут преодолевать большие расстояния, чем раньше. Одно лишь лекарство от ожирения может обогатить создателей на $20 млрд.

Сейчас самым перспективным методом лечения является пересадка микрофлоры кишечника для борьбы с бактерией Clostridium difficile, которой ежегодно заражаются полмиллиона американцев, из них 15 000 — со смертельным исходом. В 2013 году Медицинский журнал Новой Англии опубликовал статью, которая всколыхнула научное сообщество и спровоцировала резкий рост инвестиций в разработку препаратов для лечения кишечной микробиоты. В ходе исследования при случайной выборке среди пациентов с Clostridium difficile, которым ввели фекальный трансплантат, вылечились 94%. Для сравнения стоит отметить, что если речь идет, например, об онкологии, то управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) США одобряет применение и производство лекарств с эффективностью лечения всего 10%.

«Мне кажется, ни одно другое направление медицины нельзя назвать настолько же многообещающим, как исследования микробиоты пищеварительного тракта», — говорит руководитель компании Vedanta Biosciences Бернат Олле.

В исследования кишечной микробиоты вкладываются миллиарды долларов. Гбола Амуса, врач и партнер в специлизирующемся на здравоохранении инвестбанке Chardan из Нью-Йорка, полагает, что общий объем инвестиций в эту область с 2014 года превышает $5 млрд. Такие миллиардеры, как Билл Гейтс, основатель Salesforce Марк Бениофф и венчурный инвестор из Кремниевой долины Винод Хосла, финансируют стартапы, разрабатывающие препараты на основе кишечной микрофлоры. Вдобавок Гейтс, Бениофф и Марк Цукерберг вложились в исследования микробиоты, которые ведутся в Стэнфордском университете, Университете Вашингтона в Сент-Луисе и Калифорнийском университете в Сан-Франциско.

Биотех по-большому: как биомедицинские стартапы собираются зарабатывать на содержимом кишечника

Между исследователями и стартапами идет настоящая гонка — кто первым разработает препарат из кишечных бактерий, который одобрит регулятор? Но это направление пока относительно молодо и не подкреплено должным количеством клинических испытаний. Марк Брайденбах из нью-йоркского инвестбанка Oppenheimer говорит, что интерес инвесторов снижается, и виной этому — «отсутствие консенсуса по поводу того, на что на самом деле способна микрофлора кишечника».

Амуса из Chardan гораздо более оптимистичен: «Наука не стоит на месте. Когда какой-нибудь препарат наконец-таки пройдет сертификацию, биотехнические стартапы в один миг будут стоить не сотни миллионов, а миллиарды долларов».

$130 млн на «волшебную» таблетку

Одним из самых многообещающих стартапов, разрабатывающих лекарства на основе микробиоты кишечника, сегодня является Finch Therapeutics из Сомервилла в штате Массачусетс. Когда к основателю компании Марку Смиту с просьбами о помощи обратился пациент, страдавший от Clostridium difficile, исследователь был простым аспирантом-микробиологом Массачусетского технологического института (MIT). «Пришлось сказать ему, что я микробиолог, а не врач», — вспоминает 33-летний Смит.

Марк Смит·Finch Therapeutics

Проблема пациента сподвигла Смита учредить OpenBiome, аналог банка крови для человеческого кала. Некоммерческий фонд был основан в 2013 году, когда Смит еще вел научную деятельность в стенах университета. Организация базируется в соседнем Кембридже и стала первым в мире фондом такого рода. С момента основания образцы стула были поставлены в 1200 больниц и клиник для более чем 53 000 процедур.

Как бактерии из кишечника помогут медленнее стареть

Осознав востребованность подобной методики, в 2016 году Смит учредил коммерческую фирму Finch Therapeutics, назвав ее в честь птиц семейства вьюрковых, открытого Чарльзом Дарвином на Галапагосских островах (от англ. finch, «вьюрок» — прим. ред.), чтобы разработать препарат для борьбы с бактерией Clostridium difficile и получить на его производство зеленый свет от FDA. В настоящее время большинство врачей осуществляют фекальную трансплантацию посредством колоноскопии, цена которой может доходить до $5000. Такая процедура не одобрена регулятором и обычно не покрывается страховыми компаниями.

Вместе со своими 80 сотрудниками Смит занимает два этажа в индустриальном парке, в котором раньше располагались административные офисы и складские помещения Гарвардского художественного музея. Предприниматель запоминается высоким ростом, стройным телосложением и пронзительным голубыми глазами. Часто ему приходится выслушивать неизбежные шутки о том, что он делает бизнес на человеческих фекалиях. На Хэллоуин Смит надел в офис костюм эмодзи-какашки. «Я был штурмовиком экскрементов», — описывает он. Копировальным аппаратам в офисе Finch Therapeutics дали такие имена, как «Ночной горшок» и «Волшебный стульный автобус».

Реклама на Forbes

При этом ученому удалось поднять внушительный капитал. Венчурные фонды вложили в стартап $130 млн. Finch Therapeutics сумел стать партнером Takeda, фармацевтического гиганта из Токио. Для него команда Смита разрабатывает лекарства от язвенного колита и болезни Крона, от которых по всему миру страдает 10 млн человек. Помимо всего прочего Finch Therapeutics работает над препаратом против аутизма.

В помощь самоубийцам: технологии помогают удержать от непоправимого поступка

Обычно ученые начинают с данных, собранных в ходе экспериментов на мышах. Но в Finch Therapeutics используют другой подход и начинают сразу с людей. Исследователи фирмы не работают с грызунами и анализируют стул пациентов, которые выздоровели после фекальной трансплантации. «Мы изучаем, что именно привело к излечению, и пытаемся методом от обратного определить, как сделать лекарство. Это называется обратной трансляцией», — объясняет Смит.

В рамках работы над одним из таких препаратов против заболевания, возбудителем которого является бактерия Clostridium difficile, исследователи компании извлекают из образцов стула излеченных пациентов «полный спектр» бактерий, подвергают их сухой заморозке и разрабатывают эквивалент в виде обычной таблетки. Лаборатория также занимается более простыми лекарствами, в состав которых входит от пяти до десяти ключевых бактерий. К концу второго квартала 2020 года команда Смита надеется завершить вторую фазу исследований, в ходе которой будет оценена эффективность полноценной капсулы против Clostridium difficile.

«Даже если желаемый эффект принесут лишь несколько методов лечения, над которыми сегодня работают ученые, это окажет огромное влияние на сектор общественного здравоохранения», — подчеркивает Смит.

Реклама на Forbes

Деньги Билла Гейтса

Еще один выпускник MIT, 40-летний Бернат Олле, руководит компанией Vedanta Biosciences, основанной девять лет назад. Производитель препаратов на основе микробиоты кишечника базируется в Кембридже в штате Массачусетс и имеет финансирование от инвесторов в размере $112 млн, в том числе $10 млн от Фонда Билла и Мелинды Гейтс. Средства от супружеской четы идут на доклинические исследования в целях разработки препарата на основе кишечной микрофлоры для борьбы с проблемой недоедания детей в развивающихся странах. От истощения и задержки роста страдают почти 200 млн детей младше 5 лет, что каждый год приводит к 1,5 млн смертей. «Дети, страдающие от недостаточности питания, с трудом набирают вес, даже если получают достаточное количество питательных веществ. Согласно результатам недавних исследований, дело в аномальном развитии микрофлоры кишечника. С помощью правильно подобранных штаммов микробиоты этот дисбаланс можно исправить», — говорит Олле.

Vedanta Biosciences сотрудничает с двумя крупными фармацевтическими компаниями, в том числе с корпорацией Bristol-Myers Squibb. Вместе они разрабатывают препараты для увеличения эффективности иммунотерапии при лечении меланомы, а также рака желудка и толстой и прямой кишки. Как и Finch Therapeutics, команда Олле занимается разработкой лекарства против рецидивирующей инфекции Clostridium difficile.

Внутри лабиринта из лабораторий и складов Vedanta Biosciences находится огромная морозильная установка, в которой хранятся фекалии 275 доноров с четырех континентов, включая даже образцы аборигенов одного из племен Папуа — Новой Гвинеи. Исследователи компании изолируют бактерии, а затем проводят испытания каждого образца, надеясь определить, из какого штамма получится самое эффективное лекарство.

ДНК как лекарство: клеточная и генная терапия меняют фармацевтику

Олле, мужчина крепкого телосложения с короткой стрижкой и легкой сединой, ездит на работу на велосипеде. Он переехал в США из Каталонии в 2002 году, чтобы изучать химические технологии в Массачусетском технологическом институте. В своей работе он сосредоточился на зарождающейся науке о том, как использовать живые микроорганизмы вроде бактерий для изготовления медицинских препаратов. В 2007 году, получив докторскую степень в MIT и диплом магистра делового администрирования в Школе менеджмента Слоуна, исследователь начал работать в бостонской биотех-компании PureTech Health.

Реклама на Forbes

В 2010-м работодатель поддержал его и еще пятерых ученых, включая Кенью Хонду из медицинской школи при Университете Кэйо в Токио, в создании стартапа Vedanta Biosciences. Хонда опубликовал прорывную научную работу о связи кишечных бактерий и регуляторных T-лимфоцитов, которые предотвращают воспалительные заболевания. «Это своего рода миротворцы ООН в пищеварительной системе. В работе Хонды говорится, что на клетки, закодированные в человеческой ДНК, влияют бактерии внутренних органов», — объясняет Олле.

«Эта работа заставила меня пересмотреть свой взгляд на человеческий вид. Мы нечто большее, чем продукт генома Homo sapiens», — добавляет он.

$15 млн на наборах для домашнего использования

Любая золотая лихорадка привлекает шарлатанов и самозванцев. В целях сбыта собственных наборов для анализа стула громкое слово «микробиом» как маркетинговый ход используют чуть ли не с десяток стартапов. Некоторые предлагают наборы, с помощью которых покупатели могут отправить свои образцы в лабораторию, чтобы якобы выявить важные медицинские сведения о здоровье и получить советы касательно рациона. И все это — вопреки четкому консенсусу среди ученых о том, что давать какие-либо действенные рекомендации о диете на основе результатов исследования человеческого кала пока еще невозможно. Чтобы избежать строгого надзора со стороны регулятора, продавцы таких комплектов проявляют особую осторожность и не дают четких гарантий касательно возможности диагностирования или лечения конкретных заболеваний.

Sovaldi: история самого продаваемого препарата за всю историю фармотрасли

Четыре года назад бывший миллиардер и основатель интернет-компании InfoSpace Навин Джайн запустил стартап Viome с офисом в городе Белвью, штат Вашингтон. Через интернет фирма продает «умный тест пищеварительной системы». По результатам анализа крошечного образца стула предприятие отправляет клиенту 60-страничный отчет с персональными диетическими рекомендациями, «нацеленными на установление баланса всей микрофлоры кишечника». Среди таких рекомендаций может оказаться увеличение приема так называемых суперфудов типа ростков люцерны или анчоусов или отказ от стручковой фасоли или комбучи. Джайн утверждает, что за прошлый год его компания продала более 100 000 наборов и заработала свыше $15 млн.

Реклама на Forbes

[[{«fid»:»326907″,»view_mode»:»default»,»fields»:{«format»:»default»,»alignment»:»»,»field_file_image_alt_text[und][0][value]»:»Все больше исследователей пытаются разобраться в том, насколько для здоровья важна кишечная микрофлора»,»field_file_image_title_text[und][0][value]»:»Getty Images»,»external_url»:»»},»type»:»media»,»field_deltas»:{«2»:{«format»:»default»,»alignment»:»»,»field_file_image_alt_text[und][0][value]»:»Все больше исследователей пытаются разобраться в том, насколько для здоровья важна кишечная микрофлора»,»field_file_image_title_text[und][0][value]»:»Getty Images»,»external_url»:»»}},»attributes»:{«alt»:»Все больше исследователей пытаются разобраться в том, насколько для здоровья важна кишечная микрофлора»,»title»:»Getty Images»,»class»:»media-element fancyboxed file-default»,»data-delta»:»2″}}]]

Джонатан Айзен, преподаватель медицинской микробиологии, возглавляющий исследования кишечной микробиоты в Калифорнийском университете в Дейвисе, относится к бизнесу Джайна скептически. «Утверждения Viome не подтверждаются никакой научной литературой. На самом деле, они просто обманывают людей», — считает он. Десяток бывших сотрудников Viome сказали Forbes, что качество продукта компании вызывает у них большие сомнения. Шесть из них называют рекомендации фирмы касательно питания «псевдонаучными».

«Те, кто выступают с подобными заявлениями, не понимают, как проводятся наши исследования и как мы формируем рекомендации, — возражает Джайн. — Убеждать кого-то в чем-то — не моя задача. Я стремлюсь к тому, чтобы менять мир к лучшему».

Анализ ДНК и особые бактерии: как стартапы спасают планету от голода

60-летний Джайн любит много говорить и склонен к порой неосознанной саморекламе. Он иммигрировал в США из Индии в 1982 году и с 1989 по 1996 годы работал в Microsoft. В 1996-м, тоже в Белвью, он запустил компанию InfoSpace, предоставлявшую доступ в интернет первым мобильным телефонам. Его состояние резко выросло до $8 млрд, но потом, после краха доткомов, сократилось до $220 млн. Затем последовала череда судебных исков от акционеров, и в конце 2002 года совет директоров InfoSpace уволил его с должности генерального директора. Перед уходом из компании Джайн успел приобрести изысканный особняк на берегу озера Вашингтон неподалеку от домов Джеффа Безоса и Билла Гейтса.

Реклама на Forbes

Генетические хакеры. Как молодые биотехнологи хотят заработать миллиарды на редактировании жизни

Несмотря на полное отсутствие какого-либо опыта в науке и медицине Джайну удалось привлечь $75 млн от таких инвесторов, как Марк Бениофф и Винод Хосла. Свои вложения в сферу исследований микрофлоры кишечника не комментирует ни тот, ни другой. Однако Алекс Морган, один из руководителей Khosla Ventures, практикующий врач и выпускник Стэнфордского университета, считает, что решение Винода Хосла финансировать Viome связано отнюдь не с рекомендациями по рациону. По его мнению, фирма инвестирует в предприятие Джайна, потому что в Viome работает команда ученых из Лос-Аламосской национальной лаборатории при министерстве энергетики США. В довершение ко всему Viome подписал с лабораторией контракт на лицензирование уникальной технологической платформы, с помощью которой в микроорганизмах можно задавать последовательность биохимических процессов.

«Цель заключается в том, чтобы научным путем доказать, что это не магия и не эффект плацебо», — говорит Джайн.

Поэтому даже если Джайн продает клиентам суррогат, его стартап может оказаться весьма прибыльным. Действительно, в ноябре 2019 года британский фармацевтический гигант GlaxoSmithKline заключил с Viome лицензионную сделку на использование его технологической базы для разработки вакцин на основе микрофлоры пищеварительной системы. Инвесторы Джейна могут извлечь из этого партнерства ощутимую выгоду.

Деньги из пробирки. Почему участник списка Forbes увлекся ЭКО-технологиями

Реклама на Forbes

Лекарства от Паркинсона и аутизма

47-летний микробиолог Саркис Мазманян из Калифорнийского технологического института в Пасадене считается одним из ключевых экспертов в области исследований микробиоты кишечника. В 2012 году Фонд Макартуров выделил ему «грант для гениев» в размере $500 000 на определение роли микрофлоры желудочно-кишечного тракта в развитии ряда заболеваний. С тех пор он исследует одну из самых загадочных связей в медицине: ось «пищеварительная система — мозг». Рабочий тезис гласит, что пищеварительная система напрямую влияет на здоровье нервной системы, а это в свою очередь открывает большой простор для исследований в области аутизма и болезней Паркинсона и Альцгеймера.

В 2008-м, через два года после начала работы в университете, Мазманян опубликовал статью в журнале Nature, в которой задокументировал успешное излечение воспалительного заболевания кишечника мышей с помощью бактерий из пищеварительной системы человека. Коллега ученого Пол Паттерсон, изучавший аутизм у мышей, тоже увидел его потенциальную связь с проблемами пищеварения, которые наблюдаются у 60% детей с данным расстройством.

Вместе они начали проводить испытания с целью выяснить, смогут ли бактерии человеческого кишечника вызвать или нейтрализовать аутистические симптомы в организме мышей. На ранних этапах работы Паттерсону диагностировали рак мозга в тяжелой стадии. В мае 2014 года, пока он готовился к операции в больнице при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Мазманян подписал документы, передающие Паттерсону долю в компании, которая впоследствии будет разрабатывать лекарства по результатам их экспериментов. «Я хотел, чтобы Пол получил за свой вклад должное признание», — вспоминает Мазманян. Месяц спустя Паттерсон скончался.

Мазманян продолжает исследовательскую работу в своей полуподвальной университетской лаборатории. Здесь в пластиковых прямоугольных капсулах живет тысяча стерильных мышей. Все они появились на свет в стерильных условиях через кесарево сечение, чтобы гарантировать отсутствие в их организмах каких бы то ни было бактерий. Аспиранты пропитывают их пищу различными видами кишечных бактерий, чтобы определить, какие штаммы провоцируют у мышей тремор и проблемы двигательной системы, которые соответствуют симптомам болезни Паркинсона у человека.

Бактерии не виноваты: большинство пневмоний вызваны вирусами и не лечатся антибиотиками

Реклама на Forbes

В 2016 году найти средства и ресурсы на развитие биотехнологического проекта Мазманяна вызвался Давид Донабедян — кандидат химических наук и партнер в бостонской венчурной фирме Longwood Capital. Новая компания, получившая название Axial Biotherapeutics, располагается в городе Уолтем в штате Массачусетс, имеет финансирование в размере $55 млн и является работодателем для 30 сотрудников. Донабедян занимает пост генерального директора, а сам стартап сейчас находится на ранних стадиях разработки ряда синтетических препаратов. Лекарства будут состоять из мелких молекул, поглощающих специфические побочные продукты кишечных бактерий (так называемые метаболиты), которые предположительно усугубляют симптомы аутизма. Фирма также работает над препаратом для лечения расстройств желудочно-кишечного тракта, от которых страдают многие пациенты с болезнью Паркинсона.

В США аутизм диагностирован более чем у миллиона человек, и лекарств от него пока не существует. Еще один миллион страдает болезнью Паркинсона. Во сколько обойдется лекарство от любого из этих недугов, если его одобрит управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США? «Я не могу дать точных расценок, но, если хотя бы одно из них выйдет на рынок, это будет огромный успех», — уверен Донабедян.

Крис Хауэртон, аналитик по биотеху в нью-йоркском инвестиционном банке Jeffries, делает гораздо более смелые прогнозы. «Если каждая научная работа по микробиоте кишечника выльется в эффективную терапию, это может оказать огромное влияние на рынок сбыта лекарственных средств для всех основных типов заболеваний, — а в 2018 году его объем только в США достиг $350 млрд, — говорит он. — Ширина охвата потенциального применения препаратов на основе микрофлоры пищеварительной системы сулит по-настоящему невероятные перспективы».

С чего начинают миллиардеры? Первый бизнес богатейших людей планеты

12 фото

Перевод Антона Бундина

Препараты для микрофлоры кишечника детям

Зачем нужны препараты для микрофлоры кишечника?

Такое лекарство может понадобиться как взрослому человеку, так и ребенку грудного или более старшего возраста. Полезные бактерии, живущие в кишечнике, позволяют не только лучше переваривать и усваивать еду и питательные вещества, они также участвуют в синтезе витаминов и микроэлементов, которые необходимы для полноценного развития организма.

Симптомами, свидетельствующими о том, что у вашего ребенка появились проблемы с микрофлорой, может стать нарушение стула, отрыжка, вздутие живота, тошнота, появление высыпаний или сухость кожи. Ребенок становится вялым и капризным, часто плачет и долго не может уснуть. Решением проблемы в таком случае станет детский препарат для восстановления микрофлоры.

Если вы хотите купить препарат для нормализации, улучшения и восстановления микрофлоры кишечника для ребенка, заказать нужное лекарство сможете в Аптека 3і; у нас представлен большой выбор средств, цена зависит от производителя.

Что мы предлагаем?

Основной задачей такого лекарства является нормализация и восстановление микрофлоры кишечника у детей до 12 лет, некоторые препараты подходят также для малышей до 3 лет. Эти средства содержат клетки и бактерии, которые, попав в кишечник ребенка, размножатся до необходимого количества, восстановив все функции организма, что обеспечивает нормальная микрофлора.

Такое средство как детям, так и взрослым может назначить только лечащий врач, указав дозировку и продолжительность курса. Показаний может быть несколько:

• прием антибиотиков или других препаратов, которые оказывают пагубное влияние на полезные бактерии;
• воспалительные процессы желудочно-кишечного тракта;
• наличие паразитов в организме;
• стрессовое состояние, которое может сопровождаться нарушением сна, подавленным состоянием;
• прохождение терапии, направленной на борьбу с онкологическим заболеванием.

Важно понимать, что чем раньше вы начнете лечение, тем лучше и быстрее будет результат. При выборе препарата необходимо ориентироваться на дозировку основного действующего вещества, а также на форму выпуска.

В нашем каталоге вы сможете приобрести препарат для нормализации микрофлоры кишечника в нескольких форматах: порошок для орального применения, порошок для оральной суспензии, оральная суспензия.

У нас представлена продукция компаний, которые имеют лицензию и все необходимые разрешения на выпуск медицинских препаратов. Это фармацевтическая компания Лек, Санофи, Биокодекс и другие производители, которым доверяют не только в Украине, но и за ее пределами.

Где можно купить препараты для восстановления микрофлоры кишечника?

Если вам нужен качественный и безопасный препарат, который поможет восстановить микрофлору кишечника, а также улучшить состояние и самочувствие вашего ребенка, купить его вы сможете в Аптека 3і. Мы предлагаем своим клиентам только высококачественную лицензированную продукцию ведущих украинских и мировых производителей.

Благодаря прямому сотрудничеству с производителями мы можем предлагать лекарственные препараты и косметику по наиболее лояльной цене. Покупки в Аптека 3і — это не только выгодно, но и безопасно. Мы имеем собственную систему контроля качества, а также следим за соблюдением правил хранения и транспортировки всех препаратов. Для оформления заказа достаточно добавить все необходимые позиции в электронную корзину, а также заполнить краткую регистрационную форму.

Дисбактериоз кишечника: симптомы, коррекция и лечение дисбиоза у взрослых и детей, степени, анализы и профилактика

Дисбактериозом (дисбиоз) называют симптоматическое состояние, характеризующееся нарушением микрофлоры кишечника. В кишечнике в этот момент размножаются патологические бактерии, и нарушается естественный микробный баланс.

Причины дисбактериоза

Существуют различные предпосылки и состояния, которые способны привести к развитию дисбактериоза:

• заболевания органов ЖКТ,
• прием лекарственных препаратов, нарушающих микрофлору кишечника (антибиотики),
• неправильное питание,
• физиологические возрастные изменения,
• прием гормональных препаратов,
• курсы лучевой и химиотерапии,
• стрессы и неправильный режим дня,
• пищевые отравления,
• инфекционные процессы в организме.

Банальные респираторные инфекции или аллергические заболевания могут стать причиной нарушения микрофлоры кишечника, так как в этот период пациенту могут назначаться различные лекарственные препараты, негативно влияющие на микробный баланс.

Как понять, что у вас дисбиоз?

На разных стадиях заболевания симптоматика дисбактериоза различна. Специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие проявления:

• отрыжка,
• тошнота,
• урчащие звуки в животе,
• вздутие и метеоризм,
• ноющие или режущие боли в области живота,
• запоры либо диарея и жидкий стул,
• сухость кожных покровов,
• неприятный привкус и запах изо рта,
• утомляемость и нарушение сна.

Наличие одного или нескольких перечисленных симптомов – повод обратиться к врачу.

Диагностика дисбактериоза

Самостоятельно диагностировать состояние дисбактериоза невозможно. Поставить точный диагноз способен только опытный специалист, который обследует пациента при помощи лабораторных методов и специальной аппаратуры. Обратившись за медицинской помощью, пациент проходит обследование, которое включает:

• исследования мочи и кала,
• ПЦР-диагностику микрофлоры,
• визуальный осмотр кожных покровов.

Профилактика дисбактериоза

Развитие заболевания можно предотвратить, если внимательно следить за питанием, избегать стрессовых состояний, соблюдать режим сна и отдыха, не употреблять необоснованных лекарственных препаратов, занимаясь самолечением, контролировать состояние органов желудочно-кишечного тракта.

Что будет, если не лечить дисбактериоз?

Если не лечить дисбиоз, заболевание может перейти в более тяжелую форму, и не исключено появление осложнений. В результате этих процессов в кишечнике будут образовываться токсические вещества, которые с кровотоком будут разнесены по всем органам и тканям. Всасывание и усвоение минералов и витаминов будет нарушено, иммунитет организма ослабнет, и защитные свойства значительно снизятся. Пациент будет легко подвержен различным инфекциям, банальное расстройство кишечника может привести к серьезным заболеваниям, лечение которых нередко требует оперативного вмешательства.

Как вылечить дисбактериоз?

При лечении дисбактериоза важнейшим шагом становится лечение основного заболевания, которое вызвало патологию в кишечнике пациента. Затем проводится терапия по восстановлению микрофлоры кишечника, наиболее правильно подбирать препараты на основе лабораторных исследований посева.

Диета при дисбактериозе

В период лечения и для предупреждения рецидивов необходимо исключить употребление жирного, острого, соленого, жареного, не пить алкоголь. Питание должно быть сбалансированным и щадящим, в рационе должны присутствовать кисломолочные продукты.

Проконсультироваться о диагностике и лечении дисбактериоза и записаться к специалисту вы можете, позвонив в нашу клинику или записавшись через форму на сайте.

УЗНАТЬ ЦЕНЫ

Лактобифид пробиотик для восстановления микрофлоры кишечника

Инструкция по применению функционального (дополнительного) корма для непродуктивных животных Лактобифид

Назначение:

функциональный (дополнительный) корм для кошек, собак и других мелких домашних животных. Предназначен для систематического употребления в составе кормовых рационов животных с раннего возраста.

Снижает риск возникновения заболеваний, связанных с кормлением (нарушение пищеварения, кишечные расстройства, в том числе при переводе на другой корм).

Улучшает физиологические функции организма за счёт наличия в его составе биологически активных кормовых ингредиентов — полезных пробиотических микроорганизмов.

Корм представляет собой двояковыпуклые таблетки диаметром 8 мм, от белого с желтоватым оттенком до желтого цвета, допускаются вкрапления, мраморность; со слабым специфическим запахом, соответствующим сырью, без посторонних запахов.

Корм выпускают расфасованным по 20 таблеток в полимерные банки, укупоренные натягиваемыми крышками с контролем первого вскрытия, помещенные вместе с инструкцией по применению в пачки из картона коробочного.

Способ применения:

функциональный корм дают 2 раза в сутки из расчета:
собакам — по 1 таблетке на каждые 10 кг массы,
кошкам и собакам мелких пород — по 1 таблетке,
щенкам мелких пород, котятам, хорькам и грызунам — по 1 таблетке.

Можно растворять в воде для выпаивания или смешивать с небольшим количеством любимого корма.

Продолжительность включения в рацион: 5-10 дней.

Особенности использования:

ограничений для применения и несовместимости с различными рационами и кормами не выявлено.

В 100 г продукта содержится (не менее):
Углеводов 90 г;
Белков 1,0 г;
Жиров 0,03 г.

Суммарное количество пробиотических бактерий не менее 1×106 КОЕ в 1 таблетке.

Энергетическая ценность в 100 г: 370 ккал

Состав:

лактоза; крахмал; сухое обезжиренное молоко; стеарат кальция; комплекс лиофильно высушенных культур пробиотических бактерий — бифидобактерий, лактобактерий, стрептококков..

Срок годности:

1 год со дня изготовления при соблюдении условий хранения.

Условия хранения:

хранить при температуре от 0 до 10 ºС. Допускается хранение не более 10 суток при температуре до 25ºС.

механизмов иммуномодуляции и нейромодуляции кишечника

Therap Adv Gastroenterol. 2013 Янв; 6 (1): 39–51.

и

Peera Hemarajata

Отделение молекулярной вирусологии и микробиологии и отделение патологии и иммунологии, Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон, Техас, США

Джеймс Версалович

Отделение патологии и иммунологии, Медицинский колледж Бейлора и Техас Детская больница, 1102 Бейтс-стрит, Центр Фейгина 830, Хьюстон, Техас 77030, США

Пира Хемараджата, Отделение молекулярной вирусологии и микробиологии и Отделение патологии и иммунологии, Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон, Техас, США;

Автор, ответственный за переписку.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.

Abstract

Недавние исследования микробиоты кишечника человека показали, что нарушения микробных сообществ могут повышать предрасположенность к различным фенотипам болезней. Пищевые питательные вещества могут превращаться в метаболиты кишечными микробами, которые служат биологически активными молекулами, влияющими на регуляторные функции организма-хозяина. Пробиотики могут восстанавливать состав микробиома кишечника и вводить полезные функции в микробные сообщества кишечника, что приводит к улучшению или предотвращению воспаления кишечника и других фенотипов кишечных или системных заболеваний.В этом обзоре описывается, как диета и преобразование кишечного просвета кишечными микробами играют роль в формировании структуры и функции кишечных микробных сообществ. Предлагаемые механизмы пробиоза включают изменения состава и функции микробиома кишечника человека и соответствующее влияние на иммунитет и нейробиологию.

Ключевые слова: диета , микробиота кишечника, иммуномодуляция, Lactobacillus , нервная система, пробиотики

Введение

Микробиота кишечника и их влияние на здоровье человека

Концепция человеческого микробиома была впервые представлена ​​научному сообществу Джошуа Ледерберг, который определил его как «экологическое сообщество комменсальных, симбиотических и патогенных микроорганизмов, которые буквально разделяют пространство нашего тела и почти игнорируются как детерминанты здоровья и болезни» [Lederberg and McCray, 2001].С момента появления Проекта микробиома человека (HMP) были получены опубликованные исследования, описывающие состав микробиоты в нормальных и больных популяциях человека, а также новые методы сбора данных и сравнительного анализа данных. Одно интригующее открытие было продемонстрировано в исследовании, охарактеризовавшем фекальные микробные сообщества взрослых пар близнецов, согласных по худобе и ожирению [Turnbaugh et al. 2009]. Результаты показали, что микробиом кишечника человека у каждого человека может иметь идентифицируемый основной набор генов и путей, которые более консервативны, чем микробный состав.Более того, ожирение было связано с изменениями микробиоты на уровне филума и изменением репрезентативности бактериальных генов и метаболических путей. Метагеномный анализ данных выявил набор основных микробных биомаркеров ожирения, участвующих в метаболизме углеводов, липидов и аминокислот. Нарушения основных микробных функций, а не основных микробных сообществ, могут быть связаны с изменениями физиологических или болезненных состояний. Различные подходы в сравнительной метагеномике включают обширные запросы к базам данных, содержащим информацию о клеточных функциональных сетях.К таким базам данных относятся анализы Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) и кластеров ортологичных групп (COG). Результаты этих исследований показали, что определенные генетические элементы кишечной микробиоты могут функционально дополнять гены, необходимые для основных биологических путей в кишечнике человека, которые, возможно, отсутствуют или не полностью закодированы в геноме человека. Гены, кодирующие функции, участвующие в метаболизме полисахаридов [Gill et al. 2006], метаногенные пути удаления газообразного водорода и ферменты для детоксикации ксенобиотиков [Kurokawa et al. 2007] были идентифицированы как обогащенные функциональные генетические категории внутри кишечных микробных сообществ. Интересно, что был опубликован относительно полный каталог метагеномных генов [Qin et al. 2010] и содержал 3,3 миллиона неизбыточных микробных генов, собранных из парных считываний ДНК, выделенных из фекалий 124 человек в Европе. Самые последние данные из HMP сообщают о более чем 5,2 миллиона неизбыточных генов [Консорциум проекта микробиома человека, 2012a], а совокупные оценки Международного консорциума микробиома человека (IHMC) предполагают, что было обнаружено более 8 миллионов генов микробиома человека. .Этот набор генов более чем в 300 раз больше, чем полный набор генов в геноме человека, и содержит ядро ​​из 24 повсеместно присутствующих функциональных и метаболических модулей среди всех образцов, большинство из которых состоят из различных семейств ферментов, необходимых для микробной жизни [Abubucker и другие. 2012]. Помимо метагеномов, ученые изучают паттерны экспрессии генов в микробиоме человека, чтобы понять функциональную метагеномику. Недавний метатранскриптомный анализ библиотек кДНК, приготовленных из образцов фекалий здоровых добровольцев, продемонстрировал общий образец чрезмерно представленных генов, содержащих генетические элементы, участвующие в углеводном обмене, производстве энергии и синтезе клеточных компонентов () [Gosalbes et al. 2011].

Недавний метатранскриптомический анализ определил распределение функциональных ролей фекальной микробиоты человека. Это исследование продемонстрировало распределение категорий кластеров ортологичных групп (COG) по каждому из 10 секвенированных метатранскриптомов (A, B, C, D, E, F, K, L, N и O). (По материалам Gosalbes et al. [2011].)

Кишечные микробы могут изменять экспрессию генов в слизистой оболочке кишечника млекопитающих, в конечном итоге влияя на функцию желудочно-кишечного тракта.Исследование с использованием мышей без микробов и мышей, выращенных традиционным способом, показало, что микробиота кишечника модулирует экспрессию многих генов в кишечном тракте человека или мыши, включая гены, участвующие в иммунитете, абсорбции питательных веществ, энергетическом метаболизме и функции кишечного барьера [Larsson et al. 2012]. Интересно, что больше всего изменений произошло на слизистой оболочке тонкой кишки. Присутствие пробиотиков в желудочно-кишечном тракте также может влиять на характер экспрессии генов, как продемонстрировано в недавнем исследовании на людях [Van Baarlen et al. 2010]. Здоровые добровольцы были подвергнуты лечению пробиотическими бактериями ( Lactobacillus acidophilus Lafti L10, L. casei CRL-431 и L. rhamnosus GG) и прошли эзофагогастродуоденоскопию для сбора образцов двенадцатиперстной кишки до и после 6-недельного периода вмешательства. Анализ профилей транскрипции генов человека в образцах, полученных от субъектов, получавших пробиотики, выявил изменения в транскрипционных сетях, участвующих в иммунитете и биологии слизистых оболочек.

Диета и ее влияние на микробиоту кишечника

Возможность того, что диета может влиять на микробиоту кишечника, обсуждалась в научном сообществе с 1960-х годов. Более поздние исследования были сосредоточены на использовании моделей на животных и анализе кишечной микробиоты и метагеномов для изучения связи между диетой и составом и функцией микробиома кишечника. Диета человека может оказывать прямое воздействие на микробиом, что в конечном итоге приводит к изменению характера биохимических реакций в просвете кишечника.В экспериментах с использованием стерильных мышей с трансплантированной фекальной микробиотой человека животные, соблюдающие западную диету с высоким содержанием жиров и сахара, продемонстрировали быстрые изменения в структуре кишечного микробного сообщества с увеличением числа представителей типа , Firmicutes и уменьшением численности кишечных микробов. члены филума Bacteroidetes . Метагеномный анализ выявил одновременную чрезмерную представленность генов, участвующих в транспорте углеводов. Однако микробные сообщества вернулись к своему исходному состоянию в течение 1 недели после перехода на стандартную диету [Goodman et al. 2011]. Эта гипотеза привела к предложению концепции «просветного преобразования» (). Питательные вещества, такие как витамины, аминокислоты или пищевые волокна, которые потребляются хозяином, усваиваются и превращаются в другие метаболиты кишечными микробами. Некоторые продукты этих биохимических превращений, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), биогенные амины (такие как гистамин) или другие метаболиты, производные от аминокислот, такие как серотонин или гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), могут быть биологически активными в состояния здоровья и болезни.Производство этих соединений также может вызывать изменения в микробном составе. Пищевые неперевариваемые углеводы могут ферментироваться в просвете кишечника, что приводит к образованию SCFAs, таких как ацетат, пропионат и бутират. Метаболически активные SCFAs, участвующие во многих биологических процессах, являются источниками метаболической энергии для эпителиальных клеток толстой кишки человека. Более того, ферментация пребиотических углеводов, таких как инулин и фруктоолигосахариды, вызывает пролиферацию полезных микробов (в основном Bifidobacterium spp.и Lactobacillus spp.) в желудочно-кишечном тракте. Было высказано предположение, что потребление богатой жирами диеты влияет на микробиоту кишечника, как продемонстрировало недавнее клиническое исследование, в котором здоровые добровольцы были подвергнуты высокожировой диете западного типа в течение 1 месяца. Уровни эндотоксина в плазме были повышены у людей, которые получали диету с высоким содержанием жиров по сравнению с изокалорийной обычной диетой, что может быть результатом нарушений в микробиоме кишечника [Pendyala et al. 2012]. Однако до сих пор неизвестно, представляют ли изменения кишечных микробных сообществ причины или следствия изменений состояния здоровья человека и различных болезненных состояний.

Преобразование просвета кишечными микробами может играть важную роль во взаимодействиях между хозяином и микробиотой. Потребляемые перорально питательные вещества могут превращаться кишечными микробами в биоактивные соединения, которые могут повлиять на здоровье хозяина и кишечную микробиоту. ГАМК, гамма-аминомасляная кислота; SCFAs, короткоцепочечные жирные кислоты.

В недавнем исследовании фекальные метагеномы людей из разных стран были проанализированы с использованием многомерного кластерного анализа и анализа главных компонентов (PCA) [Arumugam et al. 2011]. Авторы смогли сгруппировать фекальные метагеномы в три различных энтеротипа. Эти энтеротипы были идентифицированы по относительному количеству любого из трех доминантных родов: Bacteroides (энтеротип 1), Prevotella (энтеротип 2) и Ruminococcus (энтеротип 3).Интересно, что эти энтеротипы оказались независимыми от национальности, пола, возраста или индекса массы тела (ИМТ). Однако результаты недавнего исследования [Wu et al. 2011] предположил, что энтеротипы могут быть тесно связаны с длительным составом рациона. Bacteroides, обогащенный энтеротипом , был тесно связан с потреблением животных белков и насыщенных жиров, тогда как обогащенный энтеротипом 2 Prevotella был связан с диетой на основе углеводов, состоящей из простых сахаров и клетчатки.Хотя неизвестно, могут ли энтеротипы быть связаны с предрасположенностью к определенным болезненным состояниям, эти данные свидетельствуют о том, что долгосрочные схемы питания могут влиять на статус энтеротипа, связь между питанием и микробиомом и патофизиологию у восприимчивых к заболеванию лиц. В качестве альтернативы, энтеротипы могут не быть дискретными и могут представлять энтероградиенты с различиями в относительной численности разных таксонов между индивидуумами.

Определение «здорового» микробиома кишечника

Недавно появились данные о составе и функции здорового микробиома кишечника.Образцы стула от 242 здоровых молодых людей были проанализированы с использованием пиросеквенирования гена 16S рРНК и полного метагеномного секвенирования для оценки состава и функции микробиома, соответственно [Консорциум проекта микробиома человека, 2012a, 2012b]. Биологическое разнообразие и богатство дистального отдела кишечника легко превзошли относительное богатство микробиомов с точки зрения микробных таксонов и генов на других участках тела, таких как кожа человека или полость рта. Преобладающие таксоны варьировались в разных участках тела, и, как и ожидалось, типы Bacteroidetes и Firmicutes представляли преобладающие типы в кишечнике человека.Относительное преобладание родов и видов бактерий варьировало. Например, Bacteroides fragilis присутствовал в количестве не менее 0,1% считываний последовательностей в 16% образцов от разных индивидуумов. Более того, распространенность B. thetaiotaomicron была выше при количествах не менее 0,1% считываний последовательностей у 46% людей. Оба вида Bacteroides являются известными комменсальными кишечными таксонами, которые были культивированы и изучены в лаборатории на предмет их иммуномодулирующих и метаболических свойств.

В отличие от микробного состава, данные полногеномной метагеномики продемонстрировали относительно равномерное распределение и преобладание метаболических путей по участкам тела и у отдельных людей [Консорциум проекта микробиома человека, 2012a]. Преобладающие метаболические модули, такие как центральный метаболизм углеводов, представляют собой основные функциональные категории в дистальном отделе кишечника, а также в других участках тела. Однако 86% идентифицированных семейств генов из метагеномов кишечника еще не были функционально охарактеризованы или картированы для полных путей [Консорциум проекта микробиома человека, 2012a].

Модификация кишечной микробиоты путем применения пробиотиков

Пробиотики

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций и Всемирной организации здравоохранения, пробиотики определяются как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью». выгоды для хозяина »[Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций et al. 2006]. Нобелевский лауреат Эли Мечников представил научному сообществу концепцию пробиотиков.Он опубликовал плодотворный отчет, связывающий долголетие болгар с потреблением кисломолочных продуктов, содержащих жизнеспособных лактобацилл [Мечников и Митчелл, 1907]. Это наблюдение предполагает, что определенные микробы при попадании в организм могут быть полезны для здоровья человека. С тех пор пробиотики широко продавались и потреблялись, в основном в виде пищевых добавок или функциональных продуктов. Механизмы пробиоза включают манипулирование кишечными микробными сообществами, подавление патогенов, иммуномодуляцию, стимуляцию пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток и укрепление кишечного барьера () [Thomas and Versalovic, 2010].

Пробиотические механизмы в желудочно-кишечном тракте человека. Пробиотики могут управлять микробными сообществами кишечника и подавлять рост патогенов, индуцируя выработку хозяином β-дефенсина и IgA. Пробиотики могут укреплять кишечный барьер, поддерживая плотные контакты и индуцируя выработку муцина. Опосредованная пробиотиками иммуномодуляция может происходить посредством секреции цитокинов через сигнальные пути, такие как NFκB и MAPK, которые также могут влиять на пролиферацию и дифференцировку иммунных клеток (таких как Т-клетки) или эпителиальных клеток.Подвижность кишечника и ноцицепцию можно регулировать посредством регуляции экспрессии болевых рецепторов и секреции нейромедиаторов. APRIL, лиганд, индуцирующий пролиферацию; hsp, белок теплового шока; IEC, эпителиальная клетка кишечника; Ig, иммуноглобулин; MAPK, митоген-активированная протеинкиназа; NFκB, ядерный фактор-каппаB; pIgR, полимерный рецептор иммуноглобулина; STAT, преобразователь сигнала и активатор транскрипции; Treg, Т-регуляторная клетка. (Воспроизведено с разрешения Thomas and Versalovic [2010].)

Дисбиоз и болезни человека

Кишечный микробиом играет важную роль в функционировании и целостности желудочно-кишечного тракта, поддержании иммунного гомеостаза и энергетическом обмене хозяина [Pflughoeft and Versalovic, 2012]. Нарушения в составе микробных сообществ, также известные как дисбиоз, могут привести к нарушению взаимодействия между микробами и их хозяином. Эти изменения в составе и функциях микробиома могут способствовать восприимчивости к болезням [Frank et al. 2011]. Несколько исследований продемонстрировали связь между дисбактериозом кишечника и хроническим воспалением средней степени тяжести [Cani and Delzenne, 2009] и метаболическими нарушениями [Jumpertz et al. 2011], что в конечном итоге приводит к метаболическому синдрому, ожирению и диабету [Claus et al. 2008; Ларсен и др. 2010; Pflughoeft, Versalovic, 2012]. Изменения в составе кишечного микробиома были связаны с инфекциями желудочно-кишечного тракта, воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) и синдромом раздраженного кишечника (СРК) [Pflughoeft and Versalovic, 2012; Saulnier et al. 2011]. В настоящее время изучаются методы лечения для управления и восстановления баланса богатства и разнообразия кишечного микробиома [Sonnenburg and Fischbach, 2012]. Пробиотики могут вводить полезные функции в желудочно-кишечный тракт или повышать функциональность существующих микробных сообществ. Пробиотики также могут влиять на состав и функцию микробных сообществ за счет конкуренции за питательные вещества, производства субстратов или ингибиторов роста и модуляции кишечного иммунитета [O’Toole and Cooney, 2008].Эта концепция подтверждается результатами рандомизированных контролируемых клинических испытаний, показывающих преимущества пробиотиков при лечении желудочно-кишечных заболеваний (подробно рассмотрено Preidis, Thomas и Versalovic [Preidis and Versalovic, 2009; Thomas and Versalovic, 2010]).

Как пробиотики изменяют кишечную микробиоту?

Предлагаемые механизмы пробиоза включают влияние на состав и функцию кишечного микробиома. Пробиотики продуцируют противомикробные агенты или метаболические соединения, подавляющие рост других микроорганизмов [Spinler et al. 2008; O’Shea et al. 2011], или конкурировать за рецепторы и сайты связывания с другими кишечными микробами на слизистой оболочке кишечника [Collado et al. 2007]. Пробиотик Штаммы Lactobacillus усиливают целостность кишечного барьера, что может привести к поддержанию иммунной толерантности, снижению транслокации бактерий через слизистую кишечника и фенотипам заболеваний, таких как желудочно-кишечные инфекции, СРК и ВЗК [Lee and Bak, 2011]. Более того, пробиотики могут модулировать иммунитет кишечника и изменять реакцию кишечного эпителия и иммунных клеток на микробы в просвете кишечника [Thomas and Versalovic, 2010; Bron et al. 2011]. Влияние пробиотиков на состав, разнообразие и функцию микробиоты кишечника изучается с использованием различных инструментов и методов, начиная от целевых, зависимых от культуры методов и заканчивая метагеномным секвенированием. Однако не так много исследований продемонстрировали ассоциации измененной микробиоты после лечения пробиотиками. Клиническое исследование продемонстрировало уменьшение боли и метеоризма у пациентов с СРК, получавших 4-недельное лечение напитком из шиповника, содержащим 5 × 10 ⁷ колониеобразующих единиц (КОЕ) / мл л.plantarum DSM 9843 в сутки [Nobaek et al. 2000]. Это улучшение клинических симптомов было связано с присутствием L. plantarum в ректальных биоптатах пациентов, а также с уменьшением количества энтерококков в образцах фекалий. Более недавнее исследование, посвященное пациентам с СРК с преобладанием диареи (СРК-Д), показало облегчение симптомов у пациентов, получавших пробиотическую смесь L. acidophilus, L. plantarum, L. rhamnosus, Bifidobacterium breve, B. lactis, B.longum и Streptococcus thermophilus . Интересно, что анализ фекальной микробиоты этих пациентов с использованием денатурирующего градиентного гель-электрофореза (DGGE) показал, что сходство микробного состава было более сходным у пациентов, получавших пробиотики, чем у пациентов в группе плацебо. Это наблюдение свидетельствует о том, что состав микробного сообщества был более стабильным в период лечения пробиотиками [Ki Cha et al. 2011].

Последние технологические инновации в секвенировании ДНК и достижения в области биоинформатики предоставили ученым инструменты для изучения исследовательских вопросов, связанных с микробиомом человека и того, как методы лечения влияют на изменения в глобальном составе и функциях микробных сообществ.Недавнее исследование [Cox et al. 2010] с использованием высокопроизводительного, независимого от культуры метода проанализировали фекальную микробиоту 6-месячных младенцев, получавших ежедневные добавки L. rhamnosus (LGG). Результаты показали обилие LGG и повышенный индекс равномерности фекальной микробиоты этих младенцев, что свидетельствует об экологической стабильности. Способность пробиотиков вызывать изменения в кишечных микробных сообществах была продемонстрирована недавним исследованием, в котором изучались эффекты L.reuteri о составе микробного сообщества на модели новорожденных мышей с использованием метагеномного секвенирования 16S рРНК. Результаты этого исследования продемонстрировали временное увеличение равномерности сообщества и разнообразия микробиома дистального отдела кишечника у животных, получавших L. reuteri , по сравнению с животными, получавшими носитель [Preidis et al. 2012]. Было показано, что разнообразие микробных сообществ связано с повышенной экологической стабильностью [Eisenhauer et al. 2012]. Утрата видов в сообществе, хотя и не видимая сразу, может привести к снижению экологической устойчивости после пертурбации, связанной со стрессом [Peterson et al. 1998]. Интересно, что снижение микробного разнообразия было связано с такими заболеваниями, как болезнь Крона [Manichanh et al. 2006] и экзема в раннем возрасте [Forno et al. 2008]. Пробиотики могут вызывать изменения в микробиоте кишечника и стабилизировать микробные сообщества. Однако необходимы дальнейшие исследования на людях, чтобы оценить, могут ли пробиотики оказывать такое же влияние на микробиом кишечника человека и связаны ли изменения с клиническими преимуществами для хозяина.

Помимо прямого воздействия на состав кишечной микробиоты, пробиотики могут также модулировать глобальную метаболическую функцию кишечных микробиомов. Кисломолочные продукты, содержащие несколько пробиотиков, не изменяли состав кишечных бактериальных сообществ у гнотобиотических мышей и монозиготных близнецов [McNulty et al. 2011]. Однако метатранскриптомный анализ кала животных, получавших пробиотики, продемонстрировал значительные изменения в экспрессии микробных ферментов, особенно ферментов, участвующих в углеводном обмене.Более того, масс-спектрометрический анализ метаболитов в моче выявил измененное содержание некоторых углеводных метаболитов. Эти наблюдения показали, что пробиотики могут влиять на глобальную метаболическую функцию кишечного микробиома.

Пробиотики и кишечная иммуномодуляция

Дисбиоз может быть связан с несколькими заболеваниями человека, включая ВЗК, инфекции и колоректальный рак [Karin et al. 2006; Артис, 2008]. Некоторые пробиотики модулируют иммунную систему кишечника путем производства секретируемых факторов и метаболитов, которые влияют на рост и функцию кишечных эпителиальных и иммунных клеток () [Preidis and Versalovic, 2009].

Механизмы иммуномодуляции полезными микробами. Пробиотики могут модулировать иммунную систему кишечника через процесс преобразования просвета. Бактерии производят секретируемые растворимые факторы и метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и витамины, используя субстраты из рациона. Эти биоактивные соединения влияют на функцию кишечного эпителия и иммунных клеток слизистой оболочки, что приводит к выработке цитокинов и связанных с ними факторов, таких как лиганд, индуцирующий пролиферацию (APRIL) и фактор активации B-клеток (BAFF).(По материалам Preidis and Versalovic [2009].)

Грамположительная бактерия L. reuteri — гетероферментативный симбионт, характерный для желудочно-кишечного тракта многих млекопитающих, включая людей, свиней, мышей и крыс [Walter and Ley, 2011] . L. reuteri регулирует иммунную систему кишечника с помощью нескольких различных механизмов [Lin et al. 2008]. Несколько исследований in vitro и выяснили молекулярные механизмы, лежащие в основе его способности модулировать иммунную систему.Интересно, что эти активности, по-видимому, зависят от штамма [Pena et al. 2004; Лю и др. 2010], и влияют как на врожденный, так и на адаптивный иммунитет.

Многочисленные исследования продемонстрировали способность L. reuteri регулировать выработку цитокинов иммунными клетками человека. Убитый нагреванием L. reuteri 100-23 индуцировал продукцию противовоспалительного цитокина интерлейкина (IL) -10 дендритными клетками костного мозга (BMDC) [Livingston et al. 2009]. Когда эти клетки обрабатывали L. reuteri 100-23 и инкубировали с Т-клетками селезенки трансгенных мышей, трансгенных по рецептору Т-клеток овальбумина, продукция IL-2 снижалась, а продукция трансформирующего фактора роста-β (TGF-β) увеличивалась по сравнению с с этим из необработанных клеток. Более того, мыши , не содержащие Lactobacillus , колонизированные L. reuteri 100-23, содержали больше FoxP3-положительных клеток в селезенке и мезентериальных лимфатических узлах, чем у контрольных мышей. Эти результаты свидетельствуют о том, что помимо индукции кишечных иммунных ответов, L.reuteri 100-23 также регулирует развитие и рекрутирование регуляторных Т-клеток в эпителий желудочно-кишечного тракта. L. reuteri может модулировать воспаление желудочно-кишечного тракта путем регулирования рекрутирования различных иммунных клеток, как ранее было показано на гнотобиотических моделях ротавирусной инфекции у новорожденных свиней. У поросят, предварительно колонизированных человеческим происхождением L. reuteri ATCC 23272 и L. acidophilus NCFM, привлечение моноцитов и макрофагов в кишечник и селезенку было значительно снижено по сравнению с контрольными животными.Этот результат предполагает, что колонизация специфическими бактериями может улучшить рекрутирование провоспалительных иммунных клеток, вызванных ротавирусной инфекцией, в кишечные и системные лимфоидные ткани [Zhang et al. 2008].

Растворимые факторы из L. reuteri ингибировали продукцию провоспалительных цитокинов и сигнальных иммунных клеток [Thomas et al. 2012]. Бесклеточные культуральные супернатанты мышиного происхождения L. reuteri 6798 ингибировали выработку фактора некроза опухоли (TNF) активированным липополисахаридом (LPS) [Pena et al. 2004] и Helicobacter hepaticus [Pena et al. 2005] макрофаги мыши. Кроме того, кондиционированные среды из человеческого происхождения L. reuteri ATCC PTA 6475 продемонстрировали способность штаммов подавлять продукцию TNF активированными человеческими моноцитоидными клетками (THP-1) и первичными моноцитарными макрофагами, выделенными из периферической крови пациентов с болезнью Крона. болезнь. Транскрипционная регуляция экспрессии TNF с помощью L. reuteri происходит посредством ингибирования передачи сигналов c-Jun-зависимого активаторного белка 1 (AP-1) [Lin et al. 2008]. Более того, L. reuteri была способна образовывать биопленки, а продукция TNF подавлялась в миелоидных клетках человека, когда клетки THP-1 обрабатывали супернатантами культуры, полученными из биопленок L. reuteri PTA 6475 [Jones and Versalovic, 2009] .

Сравнительная транскриптомика идентифицировала несколько генов, которые могут генерировать растворимые иммуномодулирующие факторы [Saulnier et al. 2011]. Ген гистидиндекарбоксилазы ( hdcA ) является одним из таких генов, который кодирует фермент, превращающий L-гистидин в гистамин.Интересно, что недавно опубликованное исследование нашей лаборатории выявило гистамин как потенциальный иммуномодулирующий фактор, продуцируемый L. reuteri ATCC PTA 6475. Гистамин L. reuteri подавлял продукцию TNF клетками THP-1 посредством стимуляции H _{. 2} рецептора гистамина, что в конечном итоге приводит к подавлению продукции TNF за счет регуляции транскрипции [Thomas et al. 2012]. Дальнейшая характеристика других генов-кандидатов и их потенциальной роли в иммуномодуляции продолжается.

Эффект in vivo L. reuteri на кишечную иммунную систему человека был продемонстрирован в одном исследовании, сообщающем о способности L. reuteri ATCC 55730 колонизировать желудочно-кишечный тракт здоровых добровольцев и пациентов с илеостомией [Valeur et al. 2004]. После добавления L. reuteri в эпителии подвздошной кишки значительно увеличилось количество В-лимфоцитов двенадцатиперстной кишки и CD4-положительных Т-лимфоцитов, что свидетельствует о том, что пробиотики стимулировали адаптивную иммунную систему человека.

Пробиотики и нейроиммунология кишечника

Желудочно-кишечный тракт человека содержит большую и сложную нейронную сеть, называемую кишечной нервной системой, основной целью которой является регулирование физиологических функций кишечника и регулирование связи между кишечником и центральной нервной системой, как в восходящем (от кишечника к мозгу) и нисходящем (от мозга к кишечнику) направлениях [Sharma et al. 2009]. Эта коммуникационная система называется осью кишечник-мозг, которая состоит из сложных петель неврологических рефлексов [Mayer, 2011].Ось кишечник – мозг регулирует координацию между мозгом, кишечным трактом, эндокринной и иммунной системами, участвующими в поддержании функции кишечника () [Bienenstock and Collins, 2010]. Нарушения или нарушения в оси кишечник – мозг были связаны с психиатрическими симптомами, такими как тревожность и функциональные желудочно-кишечные расстройства, такие как СРК [Neufeld and Foster, 2009].

Предлагаемые взаимодействия между микробиотой кишечника, кишечным трактом, центральной и периферической нервной системами и иммунной системой.Кишечные микробы могут напрямую взаимодействовать с эпителиальными клетками кишечника или иммунными клетками, либо они могут продуцировать биоактивные соединения и нейротрансмиттеры для модуляции иммунитета или оси кишечник-мозг. Эти запутанные и сложные взаимодействия приводят к передаче сигналов в центральную нервную систему. CRH, кортикотропин-рилизинг-гормон; АКТГ, адренокортикотропный гормон; IDO, индоламинпиррол-2,3-диоксигеназа. (Воспроизведено с разрешения Bienenstock and Collins [2010].)

Исследования микробиома человека и разработка технологий секвенирования следующего поколения открыли перед учеными новые возможности для изучения состава и функций микробиома человека и его связи с неврологическими заболеваниями. расстройства.Печеночная энцефалопатия, состояние, обычно обнаруживаемое у пациентов с циррозом и печеночной недостаточностью и характеризующееся изменениями когнитивных функций, было связано с изменениями микробиоты кишечника и воспалением при дисфункции кишечного барьера [Bajaj et al. 2011]. Недавние научные исследования проливают свет на сложные взаимоотношения между кишечной микробиотой и осью кишечник-мозг. Микробы кишечника могут связываться с осью кишечник – мозг посредством выработки нейроактивных и нейроэндокринных молекул, таких как серотонин, ГАМК, гистамин, норадреналин и адреналин [Forsythe et al. 2009; Bienenstock et al. 2010]. Метаболомное исследование с использованием стерильных мышей продемонстрировало в 2,8 раза более высокое количество серотонина в сыворотке у обычных мышей по сравнению с уровнем у стерильных мышей, хотя прямые доказательства не продемонстрировали выработку серотонина кишечными бактериями [Wikoff et al. 2009]. Однако другие кишечные микробы, такие как Lactobacilli , могут превращать глутамат в ГАМК [Higuchi et al. 1997; Ли и Цао, 2010; Su et al. 2011], который действует как тормозящий нейротрансмиттер в центральной нервной системе и может играть роль в подавлении боли. Введение L. rhamnosus JB-1 мышам привело к изменению структуры рецепторов ГАМК в головном мозге, снижению уровня кортикостерона, вызванного стрессом, и снижению поведения, связанного с тревогой и депрессией, — все это отсутствовало у Lactobacillus — обработанных ваготомизированных животных [Bravo et al. 2011]. Ингибирующее действие кишечных бактерий на висцеральную боль, возникающую в желудочно-кишечном тракте, было продемонстрировано на модели колоректального растяжения на крысах Sprague-Dawley.Обработка L. rhamnosus ATCC 23272 в течение 9 дней подряд приводила к подавлению восприятия боли у животных при растяжении толстой кишки [Kamiya et al. 2006].

Было высказано предположение, что помимо воздействия на поведение и восприятие боли, взаимодействия между кишечными микробами и кишечной нервной системой модулируют иммунологические реакции в кишечнике и вне кишечника. Кишечные микробы способствуют иммунному гомеостазу и развитию (подробный обзор Jarchum and Pamer [Jarchum and Pamer, 2011]).Интересно, что кишечные микробы могут способствовать развитию нейроиммунологических нарушений [Ochoa-Reparaz et al. 2011]. Исследования на мышиной экспериментальной модели аутоиммунного энцефаломиелита (EAE) продемонстрировали роль кишечной микробиоты как триггера аутоиммунитета, управляемого миелин-специфическими CD4 + Т-клетками [Berer et al. 2011]. Лечение антибиотиками [Yokote et al. 2008; Очоа-Репараз и др. 2009] или пробиотики, такие как L.paracasei DSM 13434 и L. plantarum DSM 15312 [Lavasani et al. 2010] привело к облегчению клинических симптомов ЕАЭ и воспаления за счет подавления выработки ИЛ-17 и накопления регуляторных Т-клеток во вторичных лимфоидных органах. Эти наблюдения показали, что пробиотики могут приводить к изменениям в составе кишечного микробиома и благоприятным исходам у пациентов, страдающих аутоиммунными заболеваниями.

Заключение и направления на будущее

Недавние открытия в структуре и функции микробиома показали, что диета может иметь прямое влияние на кишечную микробиоту и состояние здоровья человека или животных, а нарушение взаимоотношений между микробом и человеком может приводить к различным болезненным состояниям , включая хроническое воспаление, аутоиммунные и неврологические расстройства.

Пробиотики были предложены в качестве профилактических и терапевтических мер для восстановления здорового состава и функции микробиома кишечника. Однако данные исследований микробиома человека могут привести к идентификации новых местных видов микробов и инструментов, которые положительно влияют на изменения в микробных сообществах кишечника. Хорошо спланированные эксперименты на соответствующих экспериментальных моделях ( in vitro, или in vivo, ) могут дать представление о биологии и возможных манипуляциях с микробиомом человека-хозяина.Метагеномика, метатранскриптомика и метабономика могут быть использованы для глобального изучения взаимодействия между пробиотиками, кишечными микробами и желудочно-кишечным трактом млекопитающих. Новые типы пробиотиков или лекарственных соединений, полученных из микробиома, могут быть использованы в качестве будущих стратегий для укрепления здоровья, предотвращения болезней и лечения различных расстройств.

Информация для авторов

Пира Хемараджата, Департамент молекулярной вирусологии и микробиологии и Департамент патологии и иммунологии, Медицинский колледж Бейлора, Хьюстон, Техас, США.

Джеймс Версалович, Отделение патологии и иммунологии, Медицинский колледж Бейлора и Детская больница Техаса, 1102 Бейтс-Стрит, Центр Фейгина 830, Хьюстон, Техас 77030, США.

Список литературы

• Абубукер С., Сегата Н., Голл Дж., Шуберт А., Изард Дж., Кантарел Б. и др. (2012) Метаболическая реконструкция метагеномных данных и ее применение к микробиому человека. PLoS Comput Biol 8: e1002358. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Артис Д.(2008) Распознавание комменсальных бактерий эпителиальными клетками и поддержание иммунного гомеостаза в кишечнике. Нат Рев Иммунол 8: 411–420 [PubMed] [Google Scholar]
• Arumugam M., Raes J., Pelletier E., Le Paslier D., Yamada T., Mende D., et al. (2011) Энтеротипы микробиома кишечника человека. Природа 473: 174–180 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Bajaj J., Ridlon J., Hylemon P., Thacker L., Heuman D., Smith S., et al. (2011) Связь микробиома кишечника с познанием при печеночной энцефалопатии.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 302: G168 – G175 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Berer K., Mues M., Koutrolos M., Rasbi Z., Boziki M., Johner C., et al. (2011) Комменсальная микробиота и миелиновый аутоантиген взаимодействуют, чтобы вызвать аутоиммунную демиелинизацию. Природа 479: 538–541 [PubMed] [Google Scholar]
• Биненшток Дж., Коллинз С. (2010) 99-я Далемская конференция по инфекциям, воспалениям и хроническим воспалительным заболеваниям: психонейроиммунология и кишечная микробиота: клинические наблюдения и основные механизмы.Клин Эксп Иммунол 160: 85–91 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Биненшток Дж., Форсайт П., Карими К., Кунце В. (2010) Нейроиммунные аспекты приема пищи. Intl Dairy J 20: 253–258 [Google Scholar]
• Браво Дж., Форсайт П., Чу М., Эскараваж Э., Савиньяк Х., Динан Т. и др. (2011) Проглатывание штамма Lactobacillus регулирует эмоциональное поведение и экспрессию центрального рецептора ГАМК у мыши через блуждающий нерв. Proc Natl Acad Sci U S A 108: 16050–16055 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Брон П., Ван Баарлен П., Клеребезем М. (2011) Новые молекулярные знания о взаимодействии между пробиотиками и слизистой оболочкой кишечника хозяина. Нат Рев Микробиол 10: 66–78 [PubMed] [Google Scholar]
• Кани П., Дельзенн Н. (2009) Взаимодействие между ожирением и связанными с ним метаболическими нарушениями: новое понимание микробиоты кишечника. Curr Opin Pharmacol 9: 737–743 [PubMed] [Google Scholar]
• Клаус С., Цанг Т., Ван Й., Клоарек О., Скорди Э., Мартин Ф. и др. (2008) Системные многокомпонентные эффекты кишечного микробиома на метаболические фенотипы мышей.Мол Сист Биол 4: 219. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Колладо М., Мерилуото Дж., Салминен С. (2007) Роль коммерческих пробиотических штаммов против адгезии патогенов человека к кишечной слизи. Lett Appl Microbiol 45: 454–460 [PubMed] [Google Scholar]
• Кокс М., Хуанг Ю., Фуджимура К., Лю Дж., Маккин М., Боуши Х. и др. (2010) Изобилие Lactobacillus casei связано с глубокими сдвигами в микробиоме кишечника младенца. PLoS One 5: e8745. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Эйзенхауэр Н., Scheu S., Jousset A. (2012) Бактериальное разнообразие стабилизирует продуктивность сообщества. PLoS One 7: e34517. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Всемирная организация здравоохранения, Совместная консультация экспертов ФАО / ВОЗ по оценке здоровья и пищевых свойств пробиотиков в пищевых продуктах, включая сухое молоко с живыми молочнокислыми бактериями, и Совместная рабочая группа ФАО / ВОЗ по разработке руководящих принципов для Оценка пробиотиков в пищевых продуктах (2006 г.) Пробиотики в пищевых продуктах: полезные и питательные свойства и руководящие принципы оценки.В отчете Совместной консультации экспертов ФАО / ВОЗ по оценке здоровья и питательных свойств пробиотиков в пищевых продуктах, включая сухое молоко с живыми молочнокислыми бактериями , Кордова, Аргентина, 1–4 октября 2001 г. [и] Отчет Объединенного ФАО / Рабочая группа ВОЗ по разработке руководящих принципов оценки пробиотиков в пищевых продуктах , Лондон, Онтарио, Канада, 30 апреля — 1 мая 2002 г. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Всемирная организация здравоохранения [Google Scholar]
• Форно Э., Ондердонк А., Маккракен Дж., Литонжуа А., Ласки Д., Делани М. и др. (2008) Разнообразие кишечной микробиоты и экземы в молодом возрасте. Клин Мол Аллергия 6:11 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Форсайт П., Судо Н., Динан Т., Тейлор В., Биненсток Дж. (2009) Настроение и внутренние ощущения. Иммунное поведение мозга 24: 9–16 [PubMed] [Google Scholar]
• Франк Д., Чжу В., Сартор Р., Ли Э. (2011) Изучение биологического и клинического значения дисбиоза человека. Тенденции Microbiol 19: 427–434 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Гилл С., Поп М., Дебой Р., Экбург П., Тернбо П., Сэмюэл Б. и др. (2006) Метагеномный анализ микробиома дистального отдела кишечника человека. Наука 312: 1355–1359 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Гудман А., Каллстром Г., Фейт Дж., Рейес А., Мур А., Дантас Г. и др. (2011) Обширные персональные коллекции культур микробиоты кишечника человека, охарактеризованные и обработанные на мышах-гнотобиотах. Proc Natl Acad Sci U S A 108: 6252–6257 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Госальбес М., Дурбан А., Пиньятелли М., Абеллан Дж., Хименес-Эрнандес Н., Перес-Кобас А. и др. (2011) Метатранскриптомический подход к анализу функциональной микробиоты кишечника человека. PLoS One 6: e17447. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Хигучи Т., Хаяси Х., Абе К. (1997) Обмен глутамата и гамма-амиобутирата в штамме Lactobacillus . J Бактериол 179: 3362–3364 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Jarchum I., Pamer E. (2011) Регулирование врожденного и адаптивного иммунитета комменсальной микробиотой.Курр Опин Иммунол 23: 353–360 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Джонс С., Версалович Дж. (2009) Пробиотик Биопленки Lactobacillus reuteri производят антимикробные и противовоспалительные факторы. BMC Microbiol 9: 35. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Джумперц Р., Ле Д., Тернбо П., Тринидад К., Богардус К., Гордон Дж. И др. (2011) Исследования энергетического баланса показывают связь между кишечными микробами, калорийной нагрузкой и усвоением питательных веществ у людей.Am J Clin Nutr 94: 58–65 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Камия Т., Ван Л., Форсайт П., Гёттше Г., Мао Ю., Ван Ю. и др. (2006) Подавляющее действие Lactobacillus reuteri на висцеральную боль, вызванную растяжением толстой кишки у крыс Sprague-Dawley. Кишечник 55: 191–196 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Карин М., Лоуренс Т., Низет В. (2006) Врожденный иммунитет пошел наперекосяк: связь микробных инфекций с хроническим воспалением и раком.Клетка 124: 823–835 [PubMed] [Google Scholar]
• Ки Ча Б., Мун Чжун С., Хван Чой С., Сон И., Ун Ли Х., Джун Ким Х. и др. (2011) Влияние смеси многовидовых пробиотиков на симптомы и микробиоту фекалий при синдроме раздраженного кишечника с преобладанием диареи: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Дж Клин Гастроэнтерол 46: 220–227 [PubMed] [Google Scholar]
• Курокава К., Ито Т., Кувахара Т., Осима К., Тох Х., Тойода А. и др. (2007) Сравнительная метагеномика выявила обычно обогащенные наборы генов в микробиомах кишечника человека.ДНК Res 14: 169–181 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ларсен Н., Фогенсен Ф., Ван Ден Берг Ф., Нильсен Д., Андреасен А., Педерсен Б. и др. (2010) Микробиота кишечника взрослых людей с диабетом 2 типа отличается от взрослых людей, не страдающих диабетом. PLoS ONE 5: e9085. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ларссон Э., Тремароли В., Ли Ю., Корен О., Нукау И., Фрикер А. и др. (2012) Анализ микробной регуляции экспрессии генов хозяина по длине кишечника и регуляции микробной экологии кишечника с помощью Myd88.Gut, 61: 1124–1131 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Лавасани С., Джамбазов Б., Нури М., Фак Ф., Буске С., Молин Г. и др. (2010) Новая смесь пробиотиков оказывает терапевтический эффект на экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит, опосредованный регуляторными Т-клетками, продуцирующими IL-10. PLoS One 5: e9009. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ледерберг Дж., МакКрей А. (2001) Омикс «Ome sweet»: генеалогическая сокровищница слов. Ученый 15: 8 [Google Scholar]
• Ли Б., Бак Ю. (2011) Синдром раздраженного кишечника, кишечная микробиота и пробиотики. J Нейрогастроэнтерол Мотил 17: 252–266 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ли Х., Цао Ю. (2010) Фабрики молочнокислых бактериальных клеток для гамма-аминомасляной кислоты. Аминокислоты 39: 1107–1116 [PubMed] [Google Scholar]
• Lin Y., Thibodeaux C., Pena J., Ferry G., Versalovic J. (2008) Пробиотик Lactobacillus reuteri подавляет провоспалительные цитокины через c-Jun. Воспаление кишечника 14: 1068–1083 [PubMed] [Google Scholar]
• Лю Ю., Фатери Н., Мангалат Н., Роадс Дж. (2010) Человеческий пробиотик Штаммы Lactobacillus reuteri дифференциально уменьшают воспаление кишечника. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 299: G1087 – G1096 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ливингстон М., Лоуч Д., Уилсон М., Таннок Г., Бэрд М. (2009) Комменсальный кишечник Lactobacillus reuteri 100–23 стимулирует иммунорегуляторный ответ. Иммунол Клетка Биол 88: 99–102 [PubMed] [Google Scholar]
• Маничан К., Rigottier-Gois L., Bonnaud E., Gloux K., Pelletier E., Frangeul L., et al. (2006) Уменьшение разнообразия фекальной микробиоты при болезни Крона, выявленное с помощью метагеномного подхода. Кишечник 55: 205–211 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Майер Э. (2011) Внутренние чувства: зарождающаяся биология кишечно-мозговой коммуникации. Nat Rev Neurosci 12: 453–466 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• МакНалти Н., Яцуненко Т., Сяо А., Фейт Дж., Мюгге Б., Гудман А. и др. (2011) Влияние консорциума штаммов ферментированного молока на микробиом кишечника гнотобиотических мышей и монозиготных близнецов.Sci Transl Med 3: 106 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Мечников Э., Митчелл П. (1907) Продление жизни: оптимистические исследования. Лондон: В. Хайнеманн; / Нью-Йорк: Г. Сыновья Патнэма [Google Scholar]
• Нойфельд К., Фостер Дж. (2009) Влияние кишечной микробиоты на мозг: значение для психиатрии. J Psychiatry Neurosci 34: 230–231 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Нобаек С., Йоханссон М., Молин Г., Арне С., Джеппссон Б. (2000) Изменение микрофлоры кишечника связано со снижением вздутия живота и боли у пациентов с синдромом раздраженного кишечника.Am J Gastroenterol 95: 1231–1238 [PubMed] [Google Scholar]
• О’Ши Э., Коттер П., Стэнтон К., Росс Р., Хилл С. (2011) Производство биологически активных веществ кишечными бактериями как основа для объяснения пробиотических механизмов: бактериоцинов и конъюгированной линолевой кислоты. Пищевой микробиол Int J 152: 189–205 [PubMed] [Google Scholar]
• О’Тул П., Куни Дж. (2008) Пробиотические бактерии влияют на состав и функцию кишечной микробиоты. Междисциплинарная перспектива Infect Dis 2008: 175–285 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Очоа-Репараз Дж., Mielcarz D., Begum-Haque S., Kasper L. (2011) Кишечник, насекомые и мозг: роль комменсальных бактерий в контроле заболеваний центральной нервной системы. Энн Нейрол 69: 240–247 [PubMed] [Google Scholar]
• Очоа-Репараз Дж., Милькарц Д., Дитрио Л., Берроуз А., Фуро Д., Хак-Бегум С. и др. (2009) Роль комменсальной микрофлоры кишечника в развитии экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита. J Immunol 183: 6041–6050 [PubMed] [Google Scholar]
• Пена Дж., Ли С., Уилсон П., Тибодо С., Szary A., Versalovic J. (2004) Генотипические и фенотипические исследования кишечных Lactobacilli мышей: видовые различия у мышей с колитом и без него. Appl Environ Microbiol 70: 558–568 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Пена Дж., Роджерс А., Ге З., Нг В., Ли С., Фокс Дж. И др. (2005) Пробиотик Lactobacillus spp. уменьшить вызванное Helicobacter hepaticus воспалительное заболевание кишечника у мышей с дефицитом интерлейкина-10. Заразить иммунную 73: 912–920 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Пендяла С., Уокер Дж., Холт П. (2012) Диета с высоким содержанием жиров связана с эндотоксемией кишечника. Гастроэнтерология 142: 1100–1101.e2 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Петерсон Г., Аллен К., Холлинг К. (1998) Экологическая устойчивость, биоразнообразие и масштабы. Экосистемы 1: 6–18 [Google Scholar]
• Pflughoeft K., Versalovic J. (2012) Микробиом человека в здоровье и болезнях. Анну Рев Патол 7: 99–122 [PubMed] [Google Scholar]
• Прейдис Г., Сольнье Д., Блатт С., Мистретта Т., Риле К., Майор А. и др. (2012) Пробиотики стимулируют миграцию энтероцитов и микробное разнообразие в кишечнике новорожденных мышей. FASEB J 26: 1960–1969 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Прейдис Г., Версалович Дж. (2009) Ориентация на человеческий микробиом с помощью антибиотиков, пробиотиков и пребиотиков: гастроэнтерология вступает в эру метагеномики. Гастроэнтерология 136: 2015–2031 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Цинь Дж., Ли Р., Raes J., Arumugam M., Burgdorf K., Manichanh C., et al. (2010) Каталог кишечных микробных генов человека, созданный с помощью метагеномного секвенирования. Природа 464: 59–65 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Saulnier D., Santos F., Roos S., Mistretta T., Spinler J., Molenaar D., et al. (2011) Изучение реконструкции метаболических путей и полногеномного профиля экспрессии в Lactobacillus reuteri для определения функциональных пробиотических свойств. PLoS ONE 6: e18783. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Шарма А., Лелич Д., Брок С., Пейн П., Азиз К. (2009) Новые технологии для исследования оси мозг – кишечник. Мир Дж Гастроэнтерол 15: 182–191 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Зонненбург Дж., Фишбах М. (2011) Общественное здравоохранение: терапевтические возможности в микробиоме человека. Sci Transl Med 3: 78ps12 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Spinler J., Taweechotipatr M., Rognerud C., Ou C., Tumwasorn S., Versalovic J. (2008) Человеческий пробиотик Lactobacillus reuteri демонстрирует антимикробную активность, направленную на различные кишечные бактериальные патогены.Анаэроб 14: 166–171 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Су М., Шлихт С., Ганцле М. (2011) Вклад глутаматдекарбоксилазы в Lactobacillus reuteri в кислотостойкость и стойкость при ферментации закваски. Факт о микробных клетках 10 (Приложение 1): S8. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Консорциум проекта «Микробиом человека» (2012a) Структура, функции и разнообразие здорового микробиома человека. Природа 486: 207–214 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Консорциум проекта «Микробиом человека» (2012b) Рамки исследования микробиома человека.Природа 486: 215–221 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Thomas C., Hong T., Van Pijkeren J., Hemarajata P., Trinh D., Hu W., et al. (2012) Гистамин, полученный из пробиотика Lactobacillus reuteri , подавляет TNF посредством модуляции передачи сигналов Pka и Erk. PLoS ONE 7: e31951. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Томас К., Версалович Дж. (2010) Связь между пробиотиками и хозяином: модуляция сигнальных путей в кишечнике. Кишечные микробы 1: 148–163 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Тернбо П., Хамади М., Яцуненко Т., Кантарел Б., Дункан А., Лей Р. и др. (2009) Основной микробиом кишечника у тучных и худых близнецов. Природа 457: 480–484 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Валер Н., Энгель П., Карбахал Н., Коннолли Э., Ладефогед К. (2004) Колонизация и иммуномодуляция Lactobacillus reuteri ATCC 55730 в желудочно-кишечном тракте человека. Appl Environ Microbiol 70: 1176–1181 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ван Баарлен П., Трост Ф., Ван дер Меер К., Хойвельд Г., Бёксшотен М., Браммер Р. и др. (2010) Слизистая оболочка человека in vivo Ответ транскриптома на три Lactobacilli указывает на то, как пробиотики могут модулировать клеточные пути человека. Proc Natl Acad Sci U S A 108 (Приложение 1): 4562–4569 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Уолтер Дж., Лей Р. (2011) Микробиом кишечника человека: экология и недавние эволюционные изменения. Анну Рев Микробиол 65: 411–429 [PubMed] [Google Scholar]
• Викофф В., Анфора А., Лю Дж., Шульц П., Лесли С., Петерс Э. и др. (2009) Метаболомический анализ показывает большое влияние микрофлоры кишечника на метаболиты крови млекопитающих. Proc Natl Acad Sci U S A 106: 3698–3703 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Ву Г., Чен Дж., Хоффманн К., Биттингер К., Чен Ю., Кейлбо С. и др. (2011) Связь долгосрочных диетических моделей с кишечными микробными энтеротипами. Наука 334: 105–108 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Йокоте Х., Мияке С., Croxford J., Oki S., Mizusawa H., Yamamura T. (2008) Зависимое от NKT-клеток улучшение мышиной модели рассеянного склероза путем изменения кишечной флоры. Am J Pathol 173: 1714–1723 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Чжан В., Вэнь К., Азеведо М., Гонсалес А., Саиф Л., Ли Г. и др. (2008) Колонизация молочнокислых бактерий и ротавирусная инфекция человека влияют на распределение и частоту моноцитов / макрофагов и дендритных клеток у новорожденных свиней-гнотобиотиков. Вет Иммунол Иммунопатол 121: 222–231 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Многокомпонентная таблетка пробиотических бактерий для улучшения стабильности при хранении

¹ Dong-A Pharmaceutical Co.Ltd., Yongin, Gyeonggi, ² Фармацевтический колледж, Университет Данкук, Чхонан, Чунгнам, Корея

Резюме: Целью этого исследования было приготовление гранул с пробиотиками в форме таблеток для повышения стабильности при хранении, кислоты переносимость и защитное действие на кишечник in vivo. Гранулы, наполненные бактериями, в основном полученные с сукцинатом ацетата гидроксипропилметилцеллюлозы, прессовали в таблетки с хорошо сжимаемыми наполнителями и оптимизировали по текучести, твердости и времени распадаемости.Оптимизированная таблетка пробиотика состояла из гранул с энтеросолюбильным покрытием (335 мг), микрокристаллической целлюлозы (Avicel Ph202, 37,5 мг) и пористого силиката кальция (25 мг) и обеспечивала полное выживание живых бактерий во время процесса уплотнения при достаточной твердости таблетки (13 kp) и время распада (14 минут). Многокомпонентная таблетка продемонстрировала значительно более высокую стабильность при хранении в условиях окружающей среды (25 ° C / 60% относительной влажности) в течение 6 месяцев и устойчивость к кислой среде по сравнению со штаммами или гранулами без покрытия.Повторный прием этой многокомпонентной таблетки значительно снизил уровень эндотоксина, патогенного материала в плазме, по сравнению с повторным приемом пробиотиков или продаваемых на рынке продуктов крысам. Таким образом, эти результаты предполагают, что таблетка из нескольких единиц полезна для повышения жизнеспособности бактерий и оказывает благоприятное воздействие на флору кишечника, включая улучшение барьерной функции кишечника.

Ключевые слова: пробиотики, многокомпонентная таблетка, жизнеспособность бактерий, кислотостойкость, кишечная барьерная функция

Введение

В последнее время наблюдается всплеск клинических данных о терапевтических преимуществах пробиотических бактерий, включая виды Lactobacillus, Bifidobacteria и Enterococcus , для здоровья кишечника и растущий коммерческий интерес к пищевым и / или фармацевтическим применениям этих бактерий. ¹ Одним из положительных эффектов пробиотиков на флору кишечника человека является восстановление нарушенной барьерной функции кишечника. ^2,3 Регулярный прием пробиотических штаммов стимулирует рост предпочтительных микроорганизмов, вытесняет потенциально вредные штаммы и усиливает естественные защитные механизмы. ^4,5 Однако приготовление пробиотических бактерий вместе с другими ингредиентами или даже отдельно в стабильной лекарственной форме затруднено из-за их чрезвычайно низкой жизнеспособности во время процесса приготовления и / или периода хранения.Большинство микроорганизмов обычно проявляют крайнюю чувствительность к кислороду, температурам, низкому pH и добавкам. ^6,7 Кроме того, жизнеспособность живых бактерий в желудочной жидкости довольно низкая. Некоторые из них проявляют устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды и колонизируют слизистую оболочку тонкой и / или толстой кишки. ^8,9

Методы энтеросолюбильного покрытия были исследованы для защиты живых бактерий от неблагоприятного взаимодействия внутри лекарственной формы, неблагоприятных условий желудочно-кишечного тракта (pH, ферменты, соли желчных кислот и т. Д.), А также для доставки бактерий в кишечник человека. ¹⁰ Мы ранее сообщали, что гранулы с энтеросолюбильным покрытием (ECP), приготовленные с сукцинатом гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMCAS), обеспечивали глубокую колонизацию живых бактерий в кишечнике. ¹¹ Однако с фармацевтической точки зрения прессование ТЭК в лекарственную форму с одной таблеткой является предпочтительным для обеспечения точной дозировки, простоты введения и лучшего восприятия пациентом. Более того, таблетки пробиотика с подходящими наполнителями и силой сжатия обеспечивали более высокую бактериальную стабильность в желудочном соке по сравнению с порошковой лекарственной формой. ¹² Несмотря на эти преимущества таблетированных гранул, прессование гранул с покрытием в таблетки является довольно сложной задачей, поскольку гранулы с полимерным покрытием могут быть разорваны и / или сплавлены в нерасщепляющуюся матрицу во время прессования, ¹³ уменьшая защиту живых бактерий. Более того, процесс сжатия может снизить жизнеспособность лиофилизированных живых бактерий. ^14,15

Было предпринято несколько попыток избежать разрыва гранул во время процедуры прессования и гарантировать соответствующие физические свойства таблетки, состоящей из множества частиц.Эти подходы включают модуляцию пластичности пленки с покрытием и сжатие с помощью наполнителей с высокой степенью сжатия. ¹³ Амортизирующие агенты, включая гранулы микрокристаллической целлюлозы (МКЦ), кросповидон, лактозу, пористые неорганические материалы и шарики воска, защищают целостность пленки с покрытием в процессе уплотнения, обеспечивая пластическую и / или упругую деформацию или хрупкость. ^13,16,17 Чтобы найти наилучшую композицию, важно изучить составы в конкретных случаях, потому что вышеупомянутые методы в значительной степени зависят от формы и размера гранул и гибкости полимеров с покрытием. ¹⁷ Насколько нам известно, исследования прессования гранул, содержащих бактерии, в таблетированную лекарственную форму еще не проводились.

Целями настоящего исследования были: 1) создание стабильной лекарственной формы в виде одной таблетки пробиотиков, инкапсулированных в ТЭК, и 2) оценка кишечного защитного эффекта живых бактерий на ингибирование проникновения в кишечник патогенных материалов in vivo. Lactobacillus acidophilus- и Enterococcus faecalis ТЭК, нагруженные , получали путем нанесения сухого порошкового покрытия.Затем гранулы, наполненные пробиотиками, смешивали с фармацевтическими амортизирующими агентами и напрямую прессовали в таблетки, названные ECPs embedded tablet (ECPs-T). Несколько амортизирующих агентов, таких как МКЦ, моногидрат лактозы, кукурузный крахмал и пористый силикат кальция, были использованы и оценены с точки зрения сыпучести гранул, твердости таблеток и времени распадаемости. Выживаемость живых бактерий в процессе приготовления, в условиях хранения и в кислой среде оптимизированных пробиотических таблеток сравнивалась с бактериями без покрытия, ТЭК и имеющимися в продаже продуктами.Кроме того, защитный эффект на кишечник многокомпонентной таблетки от патогенных материалов был оценен на крысах путем определения ее ингибирующего действия на проникновение в кишечник перорально вводимого эндотоксина, мощного стимулятора воспаления после прохождения через слизистую кишечника.

Материалы и методы

Материалы

Лиофилизированные L. acidophilus (8,2 × 10 ⁹ КОЕ / г) и E. faecalis (15,5 × 10 ⁹ КОЕ / г) были получены от Cell Biotech Co.Ltd (Гимпо, Корея) и Ildong Pharmaceutical Co., Ltd. (Чхонджу, Корея) соответственно. HPMCAS (Aqoat ^® AS-LF) и низкозамещенная гидроксипропилцеллюлоза (L-HPC LH-11) были любезно предоставлены Shin-Etsu Chemicals Ltd. (Токио, Япония). Гранулы МКЦ нескольких марок (Avicel Ph201, 102, 105 и 200) были приобретены у FMC Biopolymer (Филадельфия, Пенсильвания, США). Кукурузный крахмал, моногидрат лактозы, силикат кальция и стеарат магния были получены от Whawon Pharm. Co., Ltd (Сеул, Корея).Кросповидон (Коллидон-CL) был любезно предоставлен BASF Chemicals Co. Ltd. (Флорхэм, Нью-Джерси, США). Все остальные химические вещества были реактивными и использовались без дополнительной очистки.

Приготовление таблетированной лекарственной формы с пробиотиками

Лекарственная форма в виде отдельных таблеток, загруженных ECP, была приготовлена ​​с использованием двухэтапного процесса: приготовления гранул, содержащих пробиотики, с использованием техники нанесения покрытия сухим порошком и прямого прессования ECP с активными соединениями и фармацевтическими наполнителями после сухого смешивания с использованием высокоскоростного смесителя.Составы ECPs-Ts показаны в Таблице 1. Гранулы с наполнителем ECP были изготовлены с использованием технологии нанесения покрытия сухим порошком, как сообщалось ранее, ^11,18 с небольшой модификацией. Вкратце, соответствующее количество лиофилизированных бактерий, альгината натрия, карбоната кальция и пластификаторов (глицерилмоноолеат, триэтилцитрат и ацетилированный моноглицерид) смешивали в высокоскоростном смесителе (Model Diosna P 1/6; DIOSNA Dierks & Söhne GmbH, Оснабрюк, Германия). Затем к суспензии добавляли порошкообразную форму HPMCAS и дополнительно перемешивали в течение 3 минут при 300 об / мин с использованием основной лопасти.Первичные семена, нагруженные бактериями, вылечивали с помощью дополнительно поставляемого порошка HPMCAS и пластификаторов для более плотного образования покрывающего слоя на поверхности семян. Затем в качестве смазывающего вещества вводили тальк, и гранулы отверждали при 40 ° C в течение 30 минут. После этого гранулы, содержащие пробиотики, смешивали с другими активными соединениями (природными гастропротекторными соединениями и пищеварительными ферментами) и фармацевтическими ингредиентами с использованием барабанного миксера (Namjoo Co., Hwaseong, Корея) при 20 об / мин в течение 5 минут. Смесь вручную смешивали с сульфатом магния и затем прессовали непосредственно в таблетки с помощью роторной машины для таблетирования (Riva Piccola, Хэмпшир, Великобритания), оснащенной пуансоном (15.4 × 8,4 мм) под давлением 14 ± 1 кН.

Таблица 1 Состав препарата ECPs-T, содержащего пробиотики Примечание: Единица измерения — мг; «-» означает, что не добавлено или не включено в формулу. Сокращения: ECPs-T, таблетка в гранулах с энтеросолюбильным покрытием; ТЭК, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; F, состав; HPC, гидроксипропилцеллюлоза; L-HPC, низкозамещенная гидроксипропилцеллюлоза.

Физические характеристики ECP-T

Перед процессом уплотнения сыпучесть каждой смеси ТЭК и фармацевтических вспомогательных веществ оценивали с точки зрения угла естественного откоса (°) и индекса сжатия Карра (ДИ;%).Угол естественного откоса каждой гранулы измеряли с помощью измерителя текучести порошка (GTB; Erweka GmbH, Heusenstamm, Германия). Вкратце, ~ 5 г образца пропускали через воронку, расположенную на 4 см выше поверхности стенда, чтобы сформировать гравиметрический конус. Угол сформированного конуса определялся оптически с помощью лазера. Высота воронки из нержавеющей стали составляла 10 мм. Размер отверстия составлял 10 мм. Значение CI для каждого образца рассчитывали после определения насыпной плотности и плотности после утряски с использованием прибора для измерения плотности утряски (SVM 102; Erweka GmbH).В пробирку налили примерно 10 г образца. Начальный объемный объем был определен после ручного постукивания по цилиндру. Затем измеряли выпускной объем после 1250 нажатий со скоростью 250 капель / мин. Значение CI для каждого состава было рассчитано с использованием следующего уравнения: ([ P _отвод — P _налив ] / P _отвод ), где P _отвод — плотность утряски, а P _bulk — насыпная плотность.

Прессованные таблетки ECPs-T испытывали на прочность на раздавливание с использованием твердомера (TBH 310MD; Erweka GmbH). Время распада ECPs-T оценивали с использованием тестера распадаемости в соответствии с фармакопейной монографией США (Erweka GmbH). Вкратце, каждая таблетка была помещена в узел стойки корзины и покрыта прозрачным пластиковым диском. Планшет погружали в 800 мл дистиллированной воды при температуре 37 ° C. Время, необходимое для полного распада таблеток без оставления твердого остатка, оценивали визуально.

Морфологическая характеристика ECPs-T

Морфологические особенности гранул, содержащих пробиотики, и внешний вид в поперечном сечении ECPs-T наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM, SNE-3000M; SEC Co. Ltd., Сувон, Корея). ECPs и поперечные ECPs-T были помещены на медную сетку с помощью двусторонней ленты. Образец был покрыт золотом с использованием автоматической системы для нанесения покрытий методом магнетронного распыления (MCM-100; SEC Co. Ltd.). Морфологию каждого образца наблюдали с помощью SEM, работающего при ускоряющем напряжении 30.0 кВ.

Жизнеспособность бактерий в процессе приготовления, хранения и кислая среда

Жизнеспособность живых бактерий в процессе приготовления

Сразу после изготовления нагруженные пробиотиками препараты ECP или ECPs-T, содержащие 20 мг жизнеспособных бактерий, суспендировали в стерилизованном фосфатно-солевом буфере (PBS, Biowhittaker ^® ; Lonza, Walkersville, MD, USA). Таблетку ECPs-T осторожно растирали шпателем в ступке. Затем суспензию интенсивно встряхивали в течение 10 минут для высвобождения живых бактерий в среду.Среду серийно разводили в PBS до концентрации 30–300 КОЕ / мл. Каждый разбавитель (1 мл) переносили в 10 мл агаровой среды де Мана, Рогоза и Шарпа (MRS) или агаровой среды Streptococcus faecalis (MB Cell, Лос-Анджелес, Калифорния, США) для культивирования L. acidophilus и E. .faecalis соответственно. После 5 минут затвердевания агаровой среды чашки помещали в аэробные или анаэробные сосуды соответственно. Полученное количество колоний на чашках подсчитывали после инкубации в течение 72 часов.Относительную выживаемость (%) каждого штамма определяли делением исходного количества клеток на КОЕ / г образцов и умножением на 100.

Жизнеспособность живых бактерий в условиях хранения

Каждый состав, такой как лиофилизированные пробиотики без покрытия, пробиотические таблетки без покрытия, ECP, ECP-T и продаваемые продукты, переносили в светостойкие полиэтиленовые бутылки высокой плотности и хранили в камерах для испытаний на стабильность (VP2000; Vötsch Industrietechnik GmbH, Балинген, Германия). в условиях окружающей среды (25 ° C / 60% относительной влажности).Через 1 и 6 месяцев после хранения была определена бактериальная жизнеспособность каждого образца в соответствии с протоколом, описанным ранее.

Кислотостойкость пробиотиков

Каждый состав, содержащий 10 ⁷ –10 ⁸ из штаммов L. acidophilus или E. faecalis , инкубировали в 30 мл 0,1 М раствора гидрохлорида (pH 1,2) при скорости перемешивания 200 об / мин при встряхивании. инкубатор и поддерживали при 37 ° C. После 30 минут инкубации остаточные ECPs-T суспендировали в растворе PBS (pH 6.8) в течение 10 минут для высвобождения живых бактерий из твердой лекарственной формы. ¹⁹ Относительную выживаемость (%) каждого штамма ( L. acidophilus и E. faecalis ) определяли путем деления КОЕ / г через 30 минут на начальное количество клеток в день 0 с последующим умножением на 100.

Влияние ТЭК на проникновение эндотоксина в кишечник у крыс

Животные

В этом исследовании использовали

крыс Sprague Dawley (Central Lab. Animal Inc., Сеул, Корея) массой 300-350 г для оценки усиления кишечной мембраны ECPs-T.Животных содержали в стандартных лабораторных условиях со свободным доступом к стандартной диете и воде ad libitum. Исследование на животных проводилось в соответствии с рекомендациями Национального института здоровья США (NIH) «Принципы ухода за лабораторными животными» (публикация NIH № 85-23, пересмотренная в 1996 г.). Протокол исследования был одобрен Комитетом по институциональному уходу и использованию животных исследовательского центра Dong-A ST, Co., Ltd. в Йонъине, Корея.

Процедуры

крыс были разделены на шесть групп (n = 5 в каждой группе) с помощью стратифицированной схемы рандомизации, разработанной для достижения аналогичной средней массы тела.Все образцы суспендировали в 3% растворе гидроксипропилметилцеллюлозы и вводили перорально через шприц, снабженный гибкой иглой для перорального зонда. Ложная группа получала только 3% раствор гидроксипропилметилцеллюлозы. Группа отрицательного контроля получала раствор носителя, не содержащий пробиотических ТЭК. Четыре тестовые группы получали голые бактерии, ECPs-T, коммерческий продукт VSL # 3 (Даниско, Мэдисон, Висконсин, США) или TGK-IR (Kowa Shinyaku Co., Ltd., Токио, Япония) в той же дозе (5 × 10 ⁸ КОЕ) в течение 7 дней.После 12 часов голодания отрицательный контроль и четыре группы лечения получали пероральную дозу эндотоксина в дозе 60 мг / кг, в то время как фиктивная группа получала стерилизованный раствор PBS. Образцы крови были взяты из яремной вены через 3 часа после лечения. Их собирали в гепаринизированные пробирки. Уровень эндотоксина в плазме измеряли с использованием тестовых картриджей для лизата амебоцитов Limulus и портативной тестовой системы Endosafe PTS (Charles River Laboratories) в соответствии с инструкциями производителя.

Статистический анализ

Статистический анализ проводился с использованием критерия Стьюдента t .Статистическую значимость считали, если значение P- было <0,05, если не указано иное.

Результаты и обсуждение

Состав и физические характеристики ECPs-T

Насколько нам известно, это исследование представляет собой первое исследование по созданию многокомпонентной таблетированной лекарственной формы пробиотических бактерий для улучшения защитного действия кишечника. Мы предположили, что таблетирование наполненных бактериями гранул с совместимыми фармацевтическими вспомогательными веществами могло бы дополнительно повысить стабильность при хранении и устойчивость микроорганизмов к кислоте, создав дополнительный физический барьер для более эффективной защиты от стресса окружающей среды.В матричном отсеке несколько активных веществ, таких как натуральные гастропротекторные соединения (5 мг порошка травы свертии, 5 мг порошка коры корицы и 25 мг метилметионинсульфония хлорида), пищеварительные ферменты (15 мг гранул панкреатина с энтеросолюбильным покрытием), и кислотоустойчивый Bacillus subtilis (30 мг на каждую таблетку) были включены (данные не показаны), поскольку они полезны для лечения диареи и уравновешивания кишечной флоры вместе с живыми штаммами. Два вида гидроксипропилцеллюлозы (HPC) (L-HPC 11 и HPC-EXF, 45 мг) и кросповидон (5 мг) использовали в качестве связующих и дезинтегрирующего агента, соответственно.

Прессуемые наполнители, такие как MCC (Avicel Ph202), кукурузный крахмал и моногидрат лактозы, прессовали с помощью ECP, чтобы избежать разрыва гранул во время процедуры прессования и обеспечить соответствующие физические свойства многокомпонентной таблетки пробиотических бактерий. Как показано на рисунке 1A, использование Avicel Ph202 (F1) значительно улучшило текучесть ECT по сравнению с моногидратом лактозы (F2) или кукурузным крахмалом (F3), обеспечивая низкий индекс сжимаемости и значения угла естественного откоса ~ 20% и 40%. ° соответственно.Более того, F1 показал более быстрое время дезинтеграции <5 минут из-за низкого коэффициента трения гранул МКЦ. ^20,21 Кроме того, отличная пластическая деформируемость и способность к сухому связыванию MCC ²² в основном объясняются превосходной механической прочностью (6,5 кПа) формулы F1 по сравнению с формулами F2 и F3 (Рисунок 1B). В соответствии с нашими результатами, Al-Ibraheemia et al. ²³ сообщили, что МКЦ обеспечивает лучшие физические свойства по сравнению с натриевым гликолятом крахмала (эластичный деформирующий материал) или лактозой (хрупкий материал) в процессе уплотнения покрытых частиц.Поэтому для дальнейшего приготовления формул ECPs-T был выбран МКЦ.

Рис. 1 Влияние амортизаторов на ( A ) текучесть порошков ECP; CI и угол естественного откоса (обозначены красными кружками) и ( B ) твердость таблетки и время распада (обозначено черными кружками) в дистиллированной воде. Примечание: Данные выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (n = 3). Сокращения: CI, индекс сжимаемости; ECP, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; SD, стандартное отклонение; F, формулировка.

Для исследования влияния размера частиц на физические свойства системы ECPs-T были использованы гранулы МКЦ различных сортов (F1, F4 – F6). Гранулы МКЦ всех марок имеют сферическую форму и ведут себя как пластмассы ²⁴ с различными размерами частиц; средний диаметр Avicel Ph205, Ph201, Ph202 и Ph300 составлял 20, 50, 100 и 180 мкм соответственно. По мере того, как размер частиц становился больше, текучесть пробиотических ТЭК улучшалась, постепенно снижая значение ДИ с 30% до 20% (рис. 2А).Точно так же угол естественного откоса также уменьшался при увеличении среднего диаметра частиц. Более мелкие частицы имеют тенденцию образовывать более плотную структуру за счет увеличения сил когезии и / или адгезии, препятствуя свободному течению частиц. С другой стороны, более крупные гранулы вызвали дезинтеграцию таблеток, хотя механическая прочность таблеток с пробиотиками была сопоставимой (рис. 2В) независимо от размера гранул. Не было значительной разницы в физических свойствах между F1 и F6.Поэтому Avicel Ph202 был принят в качестве основного амортизирующего агента для создания ECP-T.

Рис. 2 Влияние размера частиц гранул МКЦ на текучесть ( A ) порошков ЭКП; CI и угол естественного откоса (обозначены красными кружками) и ( B ) твердость таблетки и время распада (обозначено черными кружками) в дистиллированной воде. Примечание: Данные выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (n = 3). Сокращения: CI, индекс сжимаемости; ECP, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; МКЦ, микрокристаллическая целлюлоза; SD, стандартное отклонение; F, формулировка.

Чтобы еще больше укрепить таблетку с пробиотиком, с Avicel Ph202 (F7 – F9) были использованы различные количества пористого силиката кальция. Добавление силиката кальция не оказало заметного влияния на текучесть порошков ECP (рис. 3A). С другой стороны, как показано на Фигуре 3B, увеличение количества силиката кальция приводит к более высокой механической прочности. Твердость F1, F7, F8 и F9 составляла 5,2, 9,2, 13,1 и 15,6 кПа соответственно. Пористый силикат кальция имеет высокую пластичность и низкое упругое восстановление в процессе сжатия из-за своей высокопористой структуры. ²⁵ Эти свойства в основном способствовали подходящей сжимаемости и твердости ECP-T. Более того, можно предсказать, что более мелкий органический материал будет внедряться между более крупными гранулами и / или адсорбироваться на поверхности ECP и / или MCC, что может привести к более плотной и прочной структуре ECP-T. Предыдущее исследование показало, что матрица на основе силиката кальция обладает высокой механической прочностью за счет значительной пластической деформации и хрупкого разрушения пористых частиц под действием силы сжатия. ²⁶ С другой стороны, добавление неорганических частиц значительно увеличивало время дезинтеграции таблеток (рис. 3В). Повышенная компактность и водонерастворимость неорганического материала, возможно, препятствовали быстрому проникновению воды в матрицу, замедляя время распада ECPs-T. Тем не менее, F8 и F9 находились в пределах требуемого нами времени дезинтеграции и твердости (<20 минут и> 10 кПа, соответственно). Следовательно, формула F8, содержащая 37,5 мг MCC Avicel Ph202 и 25 мг силиката кальция, была использована в качестве оптимизированного ECP-T.

Рис. 3 Влияние силиката кальция в сочетании с МКЦ на ( A ) реологические свойства порошков ЭКП; CI и угол естественного откоса (обозначены красными кружками) и ( B ) твердость таблетки и время распада (обозначено черными кружками) в дистиллированной воде. Примечание: Данные выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (n = 3). Сокращения: CI, индекс сжимаемости; ECP, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; МКЦ, микрокристаллическая целлюлоза; SD, стандартное отклонение; F, формулировка.

Морфологическое наблюдение ECPs-T

Морфологические особенности ECPs и внешний вид поперечного сечения ECPs-T F8 были тщательно изучены с помощью SEM. Как показано на Фигуре 4A, гранулы, полученные методом нанесения сухого порошкового покрытия, были сферическими. Размер частиц был однородным, от 250 до 500 мкм. Покрытая поверхность ECP была гладкой и однородной, что указывает на то, что непрерывный слой энтеросолюбильного покрытия был успешно сформирован на гранулах пробиотиков.

Рис. 4 Сканирующие электронные микрофотографии ( A ) поверхности ВТП и ( B ) поперечного сечения ВТП-Т. Примечание. Стрелка указывает на ECP, встроенную в планшет. Сокращения: ECP, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; ECPs-T, встроенный планшет ECPs.

Изображение поперечного сечения ECPs-T F8 свидетельствует о том, что слой покрытия на основе HPMCAS на гранулах был неповрежденным без разрыва и / или потери целостности после процедуры сжатия (рис. 4B).Сильно сжимаемые наполнители, такие как МКЦ, кросповидон и силикат кальция, проявляли сильный амортизирующий эффект во время сжатия. Эти результаты согласуются с предыдущим отчетом о том, что фармацевтические вспомогательные вещества, состоящие из МКЦ, полиэтиленгликоля 3350 и кросповидона, подходили для минимального повреждения покрытой пленки. ¹⁶

Жизнеспособность пробиотиков в процессе приготовления

Большинство производственных процессов включают контакт штаммов с водными и / или органическими растворителями во время процесса смешивания и / или нанесения покрытия, воздействие высоких температур во время процесса сушки и под давлением во время сжатия, что может вызвать значительную потерю жизнеспособности во время процесса. процесс подготовки. ¹¹ Чтобы избежать и / или минимизировать бактериальный стресс во время приготовления, гранулы, наполненные бактериями, были изготовлены методом сухого покрытия без использования каких-либо растворителей. Затем их напрямую прессовали в таблетки с совместимыми амортизирующими добавками. Показатели выживаемости живых бактерий сразу после приготовления ECP и после прессования гранул в таблетки показаны на рисунке 5. Процесс сухого энтеросолюбильного покрытия позволил выжить живым бактериям L. acidophilus и E.faecalis (рис. 5), гарантируя, что эти микроорганизмы не контактируют с водными и / или органическими растворителями или высокими температурами во время процесса инкапсуляции. С другой стороны, не было существенной разницы в количестве бактерий до и после сжатия (рис. 5), что указывает на то, что эти хорошо сжимаемые вспомогательные вещества эффективно уменьшали дополнительную нагрузку на бактерии во время процесса сжатия.

Рис. 5 Выживаемость пробиотических бактерий во время процесса нанесения сухого порошкового покрытия и при прессовании ТЭК в лекарственную форму таблетки. Примечание: Данные выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (n = 3). Сокращения: ТЭК, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; E. faecalis , Enterococcus faecalis ; L. acidophilus , Lactobacillus acidophilus ; SD, стандартное отклонение.

Стабильность пробиотиков в ТЭК-Ц

при хранении

Стабильность пробиотических бактерий с точки зрения жизнеспособности клеток является одним из основных показателей, определяющих эффективность фармацевтических вспомогательных веществ и лекарственных форм для защиты живых бактерий в течение относительно длительного срока хранения. ²⁷ Многие исследования показали, что большинство микроорганизмов со временем теряют свою жизнеспособность даже при комнатной температуре. ²⁸ В случае голых бактерий хранение при комнатной температуре привело к значительному снижению жизнеспособности L. acidophilus и E. faecalis (рис. 6A и B, соответственно). После 1 месяца хранения выживаемость L. acidophilus и E. faecalis составила только 47% и 61% соответственно.Сжатие живых бактерий без покрытия с другими соединениями еще хуже сказалось на жизнеспособности живых бактерий, показав <0,1% и 53% остаточного содержания после 1 месяца хранения. Этот результат может быть связан с антимикробными свойствами вышеупомянутых натуральных ингредиентов, как сообщается для порошка травы свертии и порошка коры корицы. ^29,30 Капсула Andilac-S (Il-Yang Pharm., Сеул, Корея), коммерчески доступный продукт, не может гарантировать стабильность при хранении л.acidophilus в условиях окружающей среды (рис. 6А), даже несмотря на то, что в них участвовали энтеросолюбильные вещества.

Рисунок 6 Стабильность при хранении ( A ) L. acidophilus и ( B ) E. faecalis в ECPs-T по сравнению с соответствующими незащищенными бактериями, пробиотическими таблетками без покрытия, продаваемыми продуктами , и ТЭК в условиях хранения при комнатной температуре (25 ° C / 60% относительной влажности) в течение 6 месяцев. Примечания: Для сравнения жизнеспособности бактерий при хранении, два продаваемых продукта: капсула Andilac-S (Il-Yang Pharm. Co., Ltd., Кенги-до, Корея) или таблетка BIOR (Unimed Pharmaceutical Inc., Сеул, Корея). ), содержащий L. acidophilus или E. faecalis , соответственно. Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение (n = 3), и статистический анализ проводили с использованием критерия Стьюдента t ; * P <0,05 по сравнению с голыми бактериями; ** P <0.05 по сравнению с ECP. Сокращения: ТЭК, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; ECPs-T, таблетка в гранулах с энтеросолюбильным покрытием; E. faecalis , Enterococcus faecalis ; L. acidophilus , Lactobacillus acidophilus ; SD, стандартное отклонение.

С другой стороны, таблетка BIOR (Unimed Pharmaceutical Inc., Сеул, Корея) обеспечила улучшенную стабильность при хранении E. faecalis по сравнению с чистыми бактериями. Показатели выживаемости обоих штаммов бактерий были значительно улучшены с помощью препаратов ECP на основе HPMCAS (рис. 6A и B).В частности, выживаемость обоих микроорганизмов в ECP-T была значительно выше, чем у непокрытых бактерий или ECP. Используя формулу ECPs-T, выживаемость L. acidophilus и E. faecalis через 1 месяц составила 99% и 101% соответственно. Выживаемость сохранялась на уровне 42% и 76% после 6 месяцев хранения, в то время как выживаемость ТЭК через 6 месяцев составляла 30% и 63% соответственно (рис. 6). Эти результаты показывают, что инкапсуляция обоих штаммов в гранулы может улучшить стабильность при хранении, а прессование в таблетки может дополнительно повысить термостойкость этих микроорганизмов, обеспечивая дополнительный физический барьер для изоляции живых бактерий от внешней среды.

Кислотная переносимость пробиотиков в ECPs-T

Показатели выживаемости L. acidophilus и E. faecalis после воздействия кислой среды (pH 1,2) в течение 30 минут показаны на рисунке 7. Количество обеих жизнеспособных бактерий быстро снизилось до <0,1% в в случае свободных бактерий, пробиотических таблеток без покрытия и продаваемых продуктов, поскольку эти микроорганизмы имели чрезвычайно низкую выживаемость при pH <3,0. ⁷ С другой стороны, выживаемость этих бактерий, инкапсулированных в ECP, была значительно выше, чем у свободных бактерий, что обеспечивало выживаемость> 18% для обеих живых бактерий.ECP-T показали наибольшую выживаемость, показывая значительные отличия от голых бактерий и ECP. Выживаемость L. acidophilus и E. faecalis была примерно на 54% и 32% соответственно выше, чем у ТЭК, за счет более компактного уменьшения проникновения водной среды в лекарственную форму. Результат совпадает с предыдущим сообщением о том, что таблетированная форма может сохранять бактериальную целостность до тех пор, пока она не достигнет тонкого и / или толстого кишечника из-за низкой активности воды. ³¹

Рисунок 7 Жизнеспособность бактерий ( A ) L. acidophilus и ( B ) E. faecalis внутри ECPs-T после погружения в кислую среду по сравнению с жизнеспособностью свободных бактерий, пробиотические таблетки без покрытия, продаваемые продукты и ТЭК. Примечания: Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение (n = 3), и статистический анализ был выполнен с использованием критерия Стьюдента t ; * P <0.05 по сравнению с голыми бактериями; ** P <0,05 по сравнению с ТЭК. Сокращения: ТЭК, гранулы с энтеросолюбильным покрытием; ECPs-T, таблетка в гранулах с энтеросолюбильным покрытием; E. faecalis , Enterococcus faecalis ; L. acidophilus , Lactobacillus acidophilus .

Кишечный защитный эффект in vivo ECPs-T

Кишечный барьер — это первая линия защиты организма от патогенов и пищевых аллергенов, попадающих в кишечник.Нарушение кишечного барьера тесно связано с патогенезом нескольких заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника, целиакию, желудочно-кишечные инфекции и диарею. ^3,32 Эндотоксины — это фрагменты грамотрицательных бактерий, происходящие из кишечника. Хорошо известно, что эндотоксины могут нарушать барьерную функцию кишечника и увеличивать бактериальную транслокацию. Они могут проходить через слизистую оболочку кишечника и попадать в систему кровообращения, таким образом стимулируя врожденный иммунный ответ со стороны жировой ткани, печени и скелетных мышц, что приводит к выработке провоспалительных цитокинов. ^33–35 Урао и др. Сообщили, что пероральный прием пробиотиков младенцами может улучшить соотношение кишечной флоры, тем самым снижая уровень эндотоксина в сыворотке крови, продуцируемого потенциально патогенными микроорганизмами. ³⁶ Chang et al. Также обнаружили, что пробиотический препарат (VSL # 3, Danisco) может снижать уровень аммиака в сыворотке и эндотоксемии, тем самым обращая вспять энцефалопатию у 50% пациентов. ³⁷ В этом отношении защитный эффект ECPs-T был оценен на крысах путем оценки его ингибирующего действия на кишечную транслокацию эндотоксина по сравнению с таковыми у незащищенных бактерий и имеющихся в продаже продуктов (TGK-IR и VSL # 3) с доказанной способностью к укрепить кишечный барьер. ^37,38

Как показано на рисунке 8, эндотоксин не был обнаружен в фиктивной группе, тогда как уровень эндотоксина был значительно повышен в группе, обработанной носителем, после дозирования эндотоксина (818 EU / мл). Значительное снижение количества эндотоксина в плазме наблюдалось в группах, которым вводили бесплатные пробиотики, продаваемые продукты (TGK-IR и VSL # 3) или ECPs-T, что указывает на то, что пробиотические бактерии могут предотвращать распространение эндотоксина и других бактериальных продуктов. прохождение просвета кишечника в большой круг кровообращения.Живые бактерии могут усиливать физическую барьерную функцию кишечной мембраны, способствуя выработке муцина, повышая уровень белков плотных контактов и препятствуя разрушению плотных контактов патогенами. ^39–41 Chang et al. Сообщили, что прием пробиотических бактерий в течение 2 дней значительно снижает экспрессию альфа-фактора некроза опухоли, тем самым способствуя экспрессии белков плотного соединения и уменьшая эпителиальную транслокацию эндотоксина в модели алкогольного поражения кишечника у крыс. ³⁷

Фиг. 8 Влияние повторного введения состава ECPs-T на концентрацию эндотоксина в плазме у нормальных крыс. Примечания: Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение (n = 5), и статистический анализ был выполнен с использованием критерия Стьюдента t ; * P <0,05 по сравнению с группой, получавшей носитель; ** P <0,05 по сравнению с голыми бактериями; и *** P <0,05 по сравнению с VSL # 3 (Даниско, Мэдисон, Висконсин, США).Уровни эндотоксина в плазме измеряли с помощью LAL-анализа. Сокращения: ECPs-T, таблетка в гранулах с энтеросолюбильным покрытием; LAL, лизат амебоцитов Limulus.

В частности, уровень эндотоксина в плазме в группе, получавшей ECP-T (20 EU / мл), был значительно ниже, чем в группах, обработанных чистыми бактериями или продаваемыми продуктами. Количество эндотоксина в плазме составляло только одну десятую ( P <0,05) или одну пятую ( P <0,05) свободных бактерий или VSL # 3 в той же дозе.С другой стороны, не было значительной разницы в уровне эндотоксина в плазме между группами, обработанными голыми бактериями (213 EU / мл) и TGK-IR (273 EU / мл). Эти результаты предполагают, что ECP-T могут более эффективно защищать живые бактерии от неблагоприятной среды желудочно-кишечного тракта, доставляя и заселяя их в кишечник, что приводит к усилению барьерной функции кишечника. Ранее мы продемонстрировали, что облегченная доставка живых бактерий в кишечник привела к более усиленной барьерной функции слизистой оболочки против патогенного материала. ¹¹ На основании этих результатов мы пришли к выводу, что новая таблетка, состоящая из нескольких единиц, может быть полезной для усиления барьерной функции кишечника.

Заключение

Была изготовлена ​​новая таблетированная лекарственная форма пробиотических бактерий для увеличения жизнеспособности пробиотических штаммов в условиях хранения и усиления их защитного действия на кишечник. Система ECPs-T, использующая МКЦ и силикат кальция в качестве амортизирующего агента, показала заметно более высокую стабильность при хранении и кислотостойкость, а также соответствующие физические свойства.Более того, регулярный прием ТЭК-Т заметно уменьшал кишечное проникновение эндотоксина в просвет кишечника. Таким образом, новый ECPs-T может быть многообещающей формулой для повышения жизнеспособности бактерий и усиления защитного действия кишечника в кишечнике человека.

Раскрытие информации

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов в этой работе.

---

Список литературы

1.		Каур И.П., Чопра К., Сайни А. Пробиотики: потенциальные фармацевтические применения. евро J Pharm Sci . 2002; 15: 1–9.
2.		Шлифовальные машины ME. Рекомендации по использованию пробиотических бактерий для регулирования здоровья человека. Дж Нутрь . 2000; 130 (2S Доп.): 384S – 390S.
3.		Грац ЮЗ, Микканен Х., Эль-Незами ХС. Пробиотики и здоровье кишечника: особое внимание уделяется заболеваниям печени. Мир Дж. Гастроэнтерол . 2010; 16: 403–410.
4.		Gismondo MR, Drago L, Lombardi A. Обзор пробиотиков, доступных для модификации желудочно-кишечной флоры. Int J Антимикробные агенты . 1999; 12: 287–292.
5.		Данн К. Адаптация бактерий к кишечной нише: пробиотики и расстройства кишечника. Воспаление кишечника . 2001. 7: 136–145.
6.		Vinderola CG, Bailo N, Reinheimer JA.Выживание пробиотической микрофлоры в аргентинских йогуртах при хранении в холодильнике. Фуд Рес Интерн . 2000. 33: 97–102.
7.		Kailasapathy K, Chin J. Выживаемость и терапевтический потенциал пробиотических организмов в отношении Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium spp. Иммунол Клеточная биология . 2000; 78: 80–88.
8.		Berrada N, Lemeland JF, Laroche G, Thouvenot P, Piaia M. Bifidobacterium из ферментированного молока: выживаемость во время желудочного транзита. Дж. Молочные науки . 1991; 74: 409–413.
9.		Bouhnik Y, Pochart P, Marteau P, Arlet G, Goderel I, Rambaud JC. Извлечение жизнеспособных бактерий Bifidobacterium sp. Из фекалий у людей. попадает в ферментированное молоко. Гастроэнтерология . 1992; 102: 875–878.
10.		Видхьялакшми Р., Бхакьярадж Р., Субхасри Р.С.Инкапсуляция «будущее пробиотиков» — обзор. Adv Biol Res . 2009; 3: 96–103.
11.		Park HJ, Lee GY, Jun JH, et al. Состав и in vivo. оценка гранул, инкапсулированных пробиотиками с ацетат сукцинатом гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMCAS). Углеводородный полимер . 2016; 136: 692–699.
12.		Stadler M, Viernstein H.Оптимизация рецептуры, содержащей жизнеспособные молочнокислые бактерии. Int J Pharm . 2003. 256: 117–122.
13.		Zeeshan F, Peh KK, Tan YT. Изучение потенциала микрокристаллической целлюлозы с высокой степенью сжатия в качестве нового наполнителя для таблетирования при прессовании покрытых гранул с пролонгированным высвобождением, содержащих чрезвычайно водорастворимое модельное лекарственное средство. AAPS PharmSciTech . 2009. 10: 850–857.
14.		Чан Е.С., Чжан З. Инкапсуляция пробиотических бактерий Lactobacillus acidophilus прямым прессованием. Пищевой Биопрод Процесс . 2002; 80: 78–82.
15.		Poulin JF, Caillard R, Subirade M. Таблетки β-лактоглобулина в качестве подходящего носителя для защиты и доставки в кишечник пробиотических бактерий. Int J Pharm . 2011; 405: 47–54.
16.		Torrado JJ, Augsburger LL.Влияние различных вспомогательных веществ на таблетирование покрытых частиц. Int J Pharm . 1994; 106: 149–155.
17.		Vergote GJ, Kiekens F, Vervaet C, Remon JP. Восковые шарики как амортизирующие агенты при прессовании гранул дилтиазема, покрытых оболочкой. евро J Pharm Sci . 2002. 17: 145–151.
18.		Obara S, Maruyama N, Nishiyama Y, Kokubo H. Сухое покрытие: инновационный метод энтеросолюбильного покрытия с использованием производного целлюлозы. Евро Дж Фарм Биофарм . 1999; 47: 51–59.
19.		Winding A, Binnerup SJ, Sørensen J. Жизнеспособность местных почвенных бактерий оценивается по респираторной активности и росту. Аппл Микробиол среды . 1994; 60: 2869–2875.
20.		Hwang RC, Peck GR. Систематическая оценка характеристик прессования и таблеток различных типов микрокристаллической целлюлозы. Фарм Технол . 2001; 24: 112–132.
21.		Patel S, Kaushal AM, Bansal AK. Физика сжатия при разработке таблеток. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst . 2006; 23: 1–65.
22.		Bolhuis GK, Armstrong NA. Вспомогательные вещества для прямого уплотнения — обновление. Фарм Дев Технол . 2006; 11: 111–124.
23.		Al-Ibraheemia ZAM, Anuara MS, Taipa FS, Aminb MCI, Tahirc SM, Mahdia AB. Деформационные и механические характеристики уплотненных бинарных смесей пластиковых (микрокристаллическая целлюлоза), эластичных (натрийгликолят крахмала) и хрупких (моногидрат лактозы) фармацевтических вспомогательных веществ. Частные науки . 2013; 31: 561–567.
24.		Рубинштейн М.Х. Таблетки. В: Aulton ME, Aulton ME, редакторы. Фармацевтика: наука о разработке лекарственных форм . Лондон: Черчилль Ливингстон; 1988: 304–321.
25.		Асано Т., Цубуку С., Сугавара С. и др. Изменение объема и энергии сжатия при прессовании таблеток силиката кальция. Лекарство Дев Инд Фарм . 1997. 23: 679–685.
26.		Vervaet C, Yliruusi J, De Smedt S, Mehuys M. Табличный состав микрочастиц пористого кремния для улучшенного растворения плохо растворимых лекарственных материалов.Гент: Гентский университет; 2009.
27.		Klayraung S, Viernstein H, Okonogi S. Разработка таблеток, содержащих пробиотики: влияние состава и параметров обработки на жизнеспособность бактерий. Int J Pharm . 2009; 370: 54–60.
28.		Росс Р.П., Десмонд К., Фицджеральд Г.Ф., Стентон С. Преодоление технологических препятствий при разработке пробиотических продуктов. J Приложение Microbiol . 2005; 98: 1410–1417.
29.		Заика LL. Специи и травы: их антимикробное действие и определение. J Продовольственный сейф . 1998. 9: 97–118.
30.		Рой П., Абдулсалам Ф.И., Пандей Д.К., Бхаттачарджи А., Эруварам Н.Р., Малик Т. Оценка антиоксидантного, антибактериального и противодиабетического потенциала двух традиционных лекарственных растений сердца Индии: и Swertia chirayita. Pharmacognosy Res . 2015; 7: S57 – S62.
31.		Muller C, Mazel V, Dausset C и др. Изучение свойств Lactobacillus rhamnosus Lcr35 ® после сжатия и предложение модели для прогнозирования стабильности таблетки. Евро Дж Фарм Биофарм . 2014; 88: 787–794.
32.		Ouwehand AC. Противоаллергические эффекты пробиотиков. Дж Нутрь . 2007. 137: 794–797.
33.		Аль-Аттас OS, Аль-Дагри Н.М., Аль-Рубеан К. и др. Изменения уровней эндотоксина у пациентов с СД2, получающих антидиабетическую терапию. Кардиоваск Диабетол . 2009; 8:20.
34.		Миллер М., МакТернан П., Харт А. и др. Этнические и половые различия в уровнях циркулирующего эндотоксина: новый маркер атеросклеротического и сердечно-сосудистого риска в многоэтническом британском населении. Атеросклероз . 2009; 203: 494–502.
35.		Harte AL, da Silva NF, Creely SJ, et al. Повышенный уровень эндотоксина при неалкогольной жировой болезни печени. Дж Воспаление . 2010; 30: 7–15.
36.		Urao M, Fujimoto T, Lane GJ, Seo G, Miyano T. Снижает ли введение пробиотиков уровень эндотоксина в сыворотке крови у младенцев? Дж. Педиатр Хирургия .1999; 34: 273–276.
37.		Chang B, Sang L, Wang Y, Tong J, Zhang D, Wang B. Защитный эффект VSL # 3 на проницаемость кишечника в модели алкогольного поражения кишечника на крысах. БМК Гастроэнтерол . 2013; 13: 151.
38.		Йонедзима Ю., Мори Ю., Ушида К. Влияние таблетки, содержащей пробиотические бактерии и желудочные травы, на микробиоту фекалий человека. Биоси Микрофлора . 2008; 27: 87–92.
39.		Commane DM, Shortt CT, Silvi S, Cresci A, Hughes RM, Rowland IR. Влияние продуктов ферментации про- и пребиотиков на трансэпителиальное электрическое сопротивление в модели толстой кишки in vitro. Натр Рак . 2005. 51: 102–109.
40.		Isolauri E, Salminen S. Пробиотики, воспаление кишечника и барьерная функция. Гастроэнтерол Clin North Am . 2005; 34: 437–450.
41.		Caballero-Franco C, Keller K, De Simone C, Chadee K. Пробиотическая формула VSL # 3 индуцирует экспрессию и секрецию гена муцина в эпителиальных клетках толстой кишки. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol . 2007. 292: 315–322.

Влияние добавок с молочнокислыми бактериями и олигофруктозой на микрофлору кишечника при применении цефподоксима проксетила | Журнал антимикробной химиотерапии

Абстрактные

Тридцать здоровых добровольцев в трех группах участвовали в исследовании влияния на кишечную микрофлору пероральных добавок с Bifidobacterium longum , Lactobacillus acidophilus и олигофруктозой, неперевариваемым олигосахаридом, во время перорального приема цефподоксима проксетила bd в течение 7 дней.Участники группы А также получали пероральную добавку c. 1011 КОЕ B. longum, BB 536 и L. acidophilus NCFB 1748 и 15 г олигофруктозы ежедневно, пациенты в группе B получали добавку только с олигофруктозой, а пациенты в группе C получали плацебо в течение 21 дня. Во всех трех группах наблюдалось заметное снижение количества аэробных микроорганизмов, включая в основном быстрое и почти полное исчезновение Escherichia coli ( P <0,05) во время приема противомикробных препаратов и, впоследствии, чрезмерный рост энтерококков ( P <0). .05). Количество кишечных дрожжей также значительно увеличилось ( P <0,05) в группах A и B за тот же период. На 4-й день применения наблюдалось резкое снижение количества анаэробных микроорганизмов, в основном вызванное потерей бифидобактерий ( P <0,05) во всех группах. Количество лактобацилл также уменьшилось, но было значительно выше в группе A, чем в группе C, в конце введения цефподоксима проксетила. Clostridium difficile был обнаружен только у одного человека из группы A, но у шести человек в группах B и C.Из штаммов бифидобактерий, выделенных из образцов фекалий в группе А, один был подобен введенному штамму B. longum , но большинство добровольцев были колонизированы несколькими различными штаммами B. longum в течение периода исследования. Введенный штамм L. acidophilus был получен от шести пациентов в группе A.

Введение

Микрофлора кишечника человека представляет собой сложную экосистему, в которой микроорганизмы обычно живут в стабильных отношениях со своим хозяином.Однако равновесие может быть нарушено. Лечение антимикробными средствами может серьезно нарушить микрофлору желудочно-кишечного тракта. ¹ Подавление местных микроорганизмов может вызвать чрезмерный рост потенциальных патогенов, диарею и псевдомембранозный колит.

Цефподоксим проксетил представляет собой цефалоспорин для перорального приема, который очень эффективен против широкого спектра грамположительных и грамотрицательных бактерий. Он используется для лечения инфекций верхних и нижних дыхательных путей.Вызывает побочные эффекты в c. 10% пролеченных больных. Наиболее распространены желудочно-кишечные симптомы с повышенным газообразованием и диареей. Чрезмерный рост энтерококков и дрожжей и снижение количества энтеробактерий — наиболее выраженные экологические последствия для микрофлоры кишечника. ² Число лактобацилл и бифидобактерий уменьшается, и половина добровольцев, получавших цефподоксим проксетил, колонизированы Clostridium difficile .

В последнее время возрос интерес к использованию экологических методов для восстановления баланса кишечной микрофлоры.Для этой цели использовались добавки, так называемые пробиотики, содержащие жизнеспособные бактерии (особенно бифидобактерии и лактобациллы), продуцирующие молочную кислоту человека. ³

Бифидобактерии и лактобациллы составляют основную часть нормальной микрофлоры кишечника человека и, вероятно, играют важную роль в устойчивости хозяина к колонизации экзогенными микроорганизмами. Bifidobacterium longum и другие виды бифидобактерий использовались в качестве пероральных добавок для поддержания или восстановления баланса микрофлоры кишечника во время и после антибактериальной терапии. ^{4 , 5} Изучены также эффекты введения Lactobacillus acidophilus людям и животным. L. acidophilus , даваемый добровольцам в виде кисломолочного продукта, уменьшил количество Escherichia coli и увеличил количество лактобацилл. ⁶ Лактобациллы также использовались в качестве пищевых добавок для восстановления баланса микрофлоры кишечника во время или после антимикробной терапии, отдельно ^{7 , 8} или в сочетании с бифидобактериями. ^{9 , 10} Добавление комбинации B. longum и L. acidophilus во время приема клиндамицина значительно снизило экологические изменения микрофлоры кишечника, вызванные одним клиндамицином. ¹¹

В последнее время возрос интерес к использованию веществ, способствующих росту определенных эндогенных микроорганизмов. Эти пищевые продукты, иногда называемые пребиотиками, представляют собой неперевариваемые пищевые ингредиенты, которые приносят пользу хозяину, избирательно стимулируя рост и / или активность одного или ограниченного числа видов бактерий в толстой кишке. ¹² Олигофруктоза, которая естественным образом встречается в богатых инулином растениях, таких как топинамбур, лук и спаржа, плохо усваивается организмом человека, но было показано, что она избирательно стимулирует рост бифидобактерий in vitro и in vivo . ^{13 , 14}

Настоящее исследование было проведено для изучения микрофлоры кишечника, pH фекалий и клинического статуса у здоровых добровольцев до, во время и после введения цефподоксима проксетила с добавками B.longum , L. acidophilus и олигофруктоза.

Материалы и методы

Субъектов

В исследовании приняли участие 30 здоровых добровольцев, не страдающих заболеваниями желудочно-кишечного тракта, печени или почек. Они были разделены на три группы, каждая из которых состояла из шести женщин и четырех мужчин. Средний возраст составлял 28 лет (от 21 до 50 лет). Ни один из добровольцев не лечился антибиотиками за 3 месяца до исследования.Никакие другие лекарства, кроме цефподоксима проксетила, не разрешались в течение периода исследования. Исследование было проведено как рандомизированное двойное слепое параллельное групповое исследование и было одобрено местным этическим комитетом больницы университета Худдинге, Каролинский институт, Стокгольм, Швеция.

Клинический осмотр

Субъекты посетили больницу перед исследованием (день 0) и на 21 день исследования. Был проведен плановый медицинский осмотр.За привычками кишечника и возможными побочными эффектами следили, прося добровольцев вести дневник и задавая вопросы при втором посещении больницы.

Введение цефподоксима проксетила

Все субъекты получали две таблетки цефподоксима проксетила по 100 мг (Orelox; Roussel Uclaf SA, Франция) перорально 2 раза в день в течение 7 дней.

Введение микроорганизмов и олигофруктозы

Десять добровольцев, получавших цефподоксим проксетил, получили 250 мл кисломолочной добавки, содержащей от 5 × 10 ⁷ до 2 × 10 ⁸ КОЕ / мл B.longum BB 536 и 2 × 10 ⁸ до 3 × 10 ⁸ КОЕ / мл L. acidophilus NCFB 1748 bd в течение 21 дня вместе с 15 г олигофруктозы (Raftilose; Orafti, Бельгия), начиная с в тот же день, что и цефподоксим проксетил (группа А). Десяти другим добровольцам давали молочную добавку плацебо с 15 г олигофруктозы в течение 21 дня (группа B). Остальные 10 добровольцев получали молочную добавку плацебо без олигофруктозы (группа C). Все молочные продукты содержали бактерии йогуртовой культуры Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus LBU 108 (10 ⁷ –10 ⁸ КОЕ / мл) и Streptococcus salivarius subsp. thermophilus STH 482 (10 ⁸ –10 ⁹ КОЕ / мл) и были свежеприготовленными каждую неделю. Никакие другие кисломолочные продукты или другие пробиотические продукты во время расследования не допускались.

Сбор образцов фекалий

Образцы стула собирали перед введением, на 2, 4 и 7 дни периода введения противомикробного препарата и на 2, 4, 7, 14 и 21 день после прекращения приема противомикробного агента.Образцы были собраны в стерильные пластиковые контейнеры и немедленно отправлены в лабораторию, где они хранились при –70 ° C до анализа. Было показано, что такая процедура замораживания не влияет на результаты исследования. ¹⁵

Микробиологические процедуры

Образцы фекалий суспендировали в предварительно восстановленной среде пептон-дрожжевой экстракт, разбавляли, инокулировали на неселективной или селективной среде и обрабатывали, как описано Heimdahl & Nord. ¹⁶ Селективные среды использовали для анаэробного культивирования бифидобактерий (агар BL без добавления крови лошади ¹⁷ ) и лактобацилл (агар Rogosa SL; Difco, Детройт, штат Мичиган, США).

Аэробные и анаэробные микроорганизмы идентифицированы с помощью морфологических, серологических и биохимических тестов и газожидкостной хроматографии. Нижний предел обнаружения составил 100 микроорганизмов / г фекалий. Штаммы бифидобактерий, лактобактерий и C. difficile были выделены и сохранены для дальнейших анализов.

Тест на цитотоксин Clostridium difficile

Цитотоксиновый тест проводился согласно Aronsson et al . ¹⁸ Штаммы C. difficile , выделенные из образцов, выращенных на чашках с селективным агаром C. difficile , выращивали в анаэробных условиях в измельченной мясной среде, центрифугировали при 5000 g в течение 15 минут и пропускали через стерильный прибор Millipore. фильтр (0,2 мкм). Штамм положительного контроля был С.difficile ATCC 9689. Двадцать микролитров супернатантов инкубировали в течение 20 часов при 37 ° C с клетками фибробластов мыши в микротитровальных планшетах. Цитопатогенную активность оценивали с помощью световой микроскопии. Положительный результат был подтвержден нейтрализацией 20 мкл образца 20 мкл антисыворотки против C. difficile , полученной на козах (TechLab; Блэксбург, Вирджиния, США).

Тесты на чувствительность к противомикробным препаратам

МИК цефподоксима для B.longum BB 536, L. acidophilus NCFB 1748 и выделенные штаммы C. difficile определяли методом разведения в агаре на агаре PDM (AB Biodisk, Solna, Швеция) с добавлением 5% дефибринированной крови лошади. Инокулят гр. 10 ⁶ КОЕ / мл, наносили с помощью репликатора Steers и инкубировали в течение 48 ч при 37 ° C в анаэробных сосудах (GasPak; BBL Microbiology Systems, Кокисвилл, Мэриленд, США). МБК был определен как самая низкая концентрация цефподоксима, убившая ≥99 человек.9% от исходного посевного материала.

Идентификация штаммов методом гель-электрофореза в импульсном поле (PFGE)

штаммов лактобактерий и бифидобактерий были собраны и сравнены с помощью PFGE для выявления изменений в составе штаммов бифидобактерий у добровольцев в течение периода исследования и для дифференциации вводимых штаммов B. longum и L. acidophilus от эндогенных бифидобактерий. и лактобациллы.

Бифидобактерии культивировали в бульоне PYG при 37 ° C в условиях анаэробного встряхивания до оптической плотности 1 при 650 нм.0 было достигнуто. Клетки собирали центрифугированием, дважды промывали в 500 мкл буфера (10 мМ Трис, pH 8,0, 1 М NaCl) и ресуспендировали в 200 мкл того же буфера. Суспензию заливали 1: 1 в агарозные пробки объемом 20 мкл (1,5% агарозы (SeaPlaque; FMC Bioproducts, Rockland, ME, USA) в буфере). Дискам давали возможность затвердеть в течение 5 минут при –20 ° C, а затем лизировали путем инкубации при 37 ° C с лизоцимом (1–4 мг) и мутанолизином (50 мкг) в 1 мл ЕС-буфера (6 мМ Трис, pH 8,0). , 1 М NaCl, 0,1 М ЭДТА, pH 8.0, 0,2% дезоксихолата натрия, 0,5% саркозила) в течение ночи. Затем диски инкубировали с протеиназой K 1 мг / мл в буфере ES (0,5 M EDTA, pH 9,0, 1% саркозил) при 50 ° C в течение 18 часов. Диски с агарозой промывали четыре раза в 12 мл буфера ТЕ (1 мМ Трис, pH 7,5, 0,1 мМ ЭДТА, pH 8,0) в течение 30 минут при осторожном перемешивании и хранили в 1 мл буфера ТЕ при 4 ° C.

Ограничение пищеварения.

ДНК

бифидобактерий расщепляли с помощью Xba I (20 U / диск) и Spe I (20 U / disk) при 37 ° C в течение ночи в соответствии с рекомендациями производителя.

Гель-электрофорез в импульсном поле

Гели готовили с 1% агарозой (SeaKem LE; FMC Bioproducts) в буфере 0,5 × TBE (50 мМ Трис, 50 ​​мМ борная кислота, 0,2 мМ EDTA (кислотная форма), pH 8,0). Диски с рестрикционными фрагментами помещали в гель и разделяли с помощью PFGE. Гели прогоняли в течение 18,5 ч при 14 ° C в системе GenePath (Bio-Rad, Hercules, Калифорния, США) в 0,5 × буфере TBE. В качестве стандарта использовали маркер PFGE среднего диапазона (15–291 т.п.н.). PFGE также использовался для дифференциации штаммов лактобацилл.Метод отличался от метода, используемого для бифидобактерий, тем, что лактобациллы культивировались и собирались с чашек агара Rogosa SL. ДНК расщепляли с использованием Sma I (30 Ед / диск) при 25 ° C и Sgr AI (15 Ед / диск) при 37 ° C и прогоняли в течение 22 часов при 14 ° C.

Измерение pH в фекалиях

pH образцов фекалий измеряли с помощью pH-метра Methrom 744 (Methrom, Herisau, Швейцария) с комбинированным стеклянным электродом (Methrom 6.0226.100).

Измерение сухого веса фекалий

Образцы фекалий взвешивали и сушили в сублимационной сушилке до тех пор, пока потеря веса не прекратилась.

Сбор сыворотки

Образцы сыворотки натощак для анализа триглицеридов и общего холестерина были взяты до начала исследования и после 3 недель приема.

Статистический анализ

Количественные результаты культивирования сравнивали в группах лечения (данные с дня 0 по сравнению с днем ​​7 или 9) с использованием знакового рангового критерия Вилкоксона, а между группами лечения с использованием теста Манна-Уитни U после логарифмического преобразования чисел. P Значения <0,05 считались значимыми.

Результаты

Влияние цефподоксима проксетила, вводимых микроорганизмов и олигофруктозы на аэробную микрофлору кишечника

Первоначальная численность аэробных и анаэробных микроорганизмов в группе A была ниже, чем в группах B и C (рис. 1). Для аэробных микроорганизмов эта разница была статистически значимой между группами А и В.

На рисунке 1 показано общее количество аэробных микроорганизмов в трех группах добровольцев в течение периода исследования.Во время приема цефподоксима проксетила и пероральных добавок количество аэробных микроорганизмов сначала уменьшалось в группах B и C, а затем увеличивалось во всех группах. Снижение в основном было вызвано быстрым и почти полным исчезновением E. coli ( P <0,05) во всех группах; После этого наблюдался чрезмерный рост энтерококков ( P <0,05) (рис. 2). Количество кишечных дрожжей незначительно увеличилось во всех группах, но разница была значимой только в группах А и В ( P <0.05) во время введения цефподоксима проксетила и после этого снизились до исходных значений.

Влияние цефподоксима проксетила, вводимых микроорганизмов и олигофруктозы на анаэробную микрофлору кишечника

Наблюдалось резкое снижение количества анаэробных микроорганизмов на 4-й день применения; это было наиболее выражено в группе А (рис. 1). Снижение произошло в основном за счет потери бифидобактерий, которая была значительной во всех группах в конце приема по сравнению с исходными значениями ( P <0.05; Рисунок 3). Количество лактобацилл также уменьшилось во всех трех группах, но было значительно выше в группе А, чем в группе С, в конце введения цефподоксима проксетила. Среднее количество Bacteroides spp. также пострадал во всех группах во время расследования.

C. difficile был изолирован от одного субъекта в группе А один раз (21 день). В группах B и C по шесть человек были колонизированы микроорганизмами в течение периода исследования.Один, три и четыре из штаммов C. difficile , выделенных из групп A, B и C, соответственно, продуцировали токсин.

Чувствительность к противомикробным препаратам

МИК цефподоксима составляла 0,25 мг / л для L. acidophilus NCFB 1748, 8 мг / л для B. longum BB 536 и 0,125 мг / л для S. salivarius subsp. thermophilus STH 482 и L. delbrueckii subsp. bulgaricus LBU 108. МБК цефподоксима составлял 2.0 мг / л для L. acidophilus NCFB 1748, 32 мг / л для B. longum 536, 2,0 мг / л для S. salivarius STH 482 и 2,0 мг / л для L. delbrueckii LBU 108 Выделенные штаммы C. difficile были устойчивы к цефподоксиму с МИК 128–256 мг / л.

Идентификация штаммов с помощью PFGE

Сравнение собранных штаммов бифидобактерий с введенным штаммом B. longum показало, что один изолят с 14-го дня от одного добровольца в группе A был B.longum BB 536 (рисунок 4, дорожка 2). У этого добровольца бифидобактерии исчезли на 4-й день, но снова появились на 14-й день при 7 × 10 ⁵ КОЕ / мл. В последующих образцах штамм не был восстановлен. Штамм, выделенный на 11 день от другого добровольца, был очень похож, но не идентичен штамму B. longum BB 536 (фиг. 4, дорожка 3). Этот штамм также появился при 6 × 10 ⁵ КОЕ / мл после полного истощения бифидобактерий на 4-й день.

Большинство добровольцев в группе А были колонизированы несколькими различными штаммами бифидобактерий в течение периода исследования, некоторые из этих штаммов исчезли или уменьшились. до неопределяемых уровней во время введения противомикробного агента и повышения после этого (данные не показаны).

У шести из девяти добровольцев вводимый штамм L. acidophilus NCFB 1748 периодически выявлялся во время периода приема добавок (рис. 5). Штамм не был обнаружен ни в одном из образцов, взятых через 1 неделю после окончания введения пробиотиков.

pH в фекалиях

pH фекалий незначительно снизился во всех группах в течение первых 4 дней; pH в группе A был значительно ниже ( P <0,05), чем в группе C (данные не показаны).На 14-й день pH увеличился до уровня, превышающего исходный, а затем он снова снизился в группах B и C к 28-му дню ( P <0,05). Колебания за исследуемый период наиболее выражены в группах А и Б.

Сухая масса фекалий

Сухая часть фекальной массы значительно уменьшилась во всех группах со среднего значения 27% до 17% (группа A), с 28% до 21% (группа B) и с 28% до 24% (группа C) в течение введение противомикробного средства.После этого в группах A и B наблюдалось значительно более медленное увеличение по сравнению с группой C; к концу расследования значения вернулись к норме. Измерения хорошо коррелировали с субъективной оценкой консистенции стула, о которой сообщали добровольцы в течение периода исследования.

Триглицериды и холестерин

Концентрации сывороточных триглицеридов и общего холестерина в сыворотке крови не изменились ни в одной из групп во время исследования.

Клинические данные

Один субъект из группы A был исключен из-за лечения другим противомикробным средством. Все остальные добровольцы завершили исследование без каких-либо серьезных побочных эффектов. Общие желудочно-кишечные симптомы, показанные в таблице, были более частыми в группах A и B, чем в группе C. Общее потребление молочных продуктов до и во время периода исследования увеличилось в среднем с 0,39 л до 0,66 л в день.

Обсуждение

После начала приема противомикробного препарата и пероральных добавок количество E.coli , и наблюдался значительный избыточный рост энтерококков, как сообщалось ранее во время введения цефподоксима проксетила. ^{2 , 19} В двух группах, получавших олигофруктозу, наблюдалось значительное увеличение количества дрожжей, в основном Candida albicans , в течение периода введения. Усиленная колонизация дрожжевыми грибами является обычным явлением во время лечения цефподоксимом проксетилом и другими цефалоспоринами. ^{19 , 20} Разрастание энтерококками, дрожжами и C.difficile — признак нарушения экологического баланса микрофлоры.

Также произошло резкое снижение анаэробной микрофлоры, в основном в результате потери бифидобактерий, лактобацилл и бактероидов; это было похоже во всех группах. Введенные штаммы лактобацилл и бифидобактерий были чувствительны к цефподоксиму in vitro . Однако к концу приема цефподоксима и пробиотиков (группа А) было обнаружено значительно большее количество лактобацилл.Увеличение количества лактобацилл при введении L. acidophilus NCFB 1748 после введения эноксацина или клиндамицина также наблюдалось Lidbeck et al. ., ²¹ , но общее количество лактобацилл существенно не изменилось во время введения эноксацина. Lactobacillus rhamnosus штамм GG с эритромицином. ⁸

Колонизация C. difficile является обычным явлением во время лечения антимикробными агентами, которые заметно нарушают баланс микрофлоры, такими как цефалоспорины, клиндамицин и ампициллин. ²² Было показано, что C. difficile вызывает c. 30% случаев неспецифического колита, ассоциированного с антимикробными препаратами, и c ,20% случаев диареи, связанной с противомикробными препаратами, без колита. ²³ Нозокомиальные инфекции, вызванные C. difficile , регистрируются часто и представляют собой растущую проблему. ²⁴ В настоящем исследовании шесть из 10 добровольцев в каждой из групп B и C были колонизированы штаммами C. difficile , и половина из них были цитотоксин-положительными, частота сопоставима с ранее описанной. ^{2 , 18} Однако у людей в группе А, которым вводили лактобациллы и бифидобактерии, выделение C. difficile было заметно снижено: только один субъект имел обнаруживаемое количество C. difficile на одном. случай взятия пробы (21 день) через 2 недели после окончания введения противомикробного агента. О тенденции к снижению частоты выделения C. difficile также сообщили Nord et al . ¹⁰ , когда пробиотическая добавка, содержащая л.acidophilus La-CH5 и Bifidobacterium bifidum Bb-12 давали здоровым добровольцам во время введения клиндамицина. Одновременный прием штамма B. longum с эритромицином уменьшал количество обнаруживаемых фекальных клостридиальных спор у здоровых добровольцев по сравнению с контролем. ⁴ Некоторые штаммы Lactobacillus и Bifidobacterium spp. подавляют размножение C. difficile in vitro . ²⁵ К сожалению, до сих пор было проведено очень мало хорошо проведенных клинических исследований воздействия добавок с пробиотическими микроорганизмами на микрофлору кишечника во время приема противомикробных агентов.Некоторые из немногих проведенных исследований были посвящены лечению или профилактике антимикробной диареи. В нескольких исследованиях пациентам с рецидивирующей диареей C. difficile , которые не реагировали на курсы ванкомицина и / или метронидазола, давали L. rhamnosus штамма GG. ^{26 — 28} Большинство пациентов в этих исследованиях излечились от лечения. Значительное влияние на рецидив заболевания C. difficile при лечении Saccharomyces boulardii было показано в контролируемом плацебо исследовании, в котором этот организм вводился в сочетании со стандартными антибиотиками. ²⁹

Сообщалось, что олигофруктоза и инулин способствуют росту бифидобактерий in vitro ¹³ и в добавках для человека. ^{14 , 30 , 31} Этот эффект не наблюдался в настоящем исследовании, возможно потому, что эффекты цефподоксима проксетила на кишечную микрофлору были настолько выражены, что они могли подавить любые эффекты пробиотиков или углеводов. введение на эндогенные бифидобактерии.

Введенный штамм B. longum был выделен из одной пробы фекалий на 14 день у добровольца, истощенного по бифидобактериям, с 4 дня до дня появления этого штамма. Штаммы бифидобактерий анализировали по морфологии колоний на чашках с агаром. Введенный штамм мог также присутствовать в других образцах, но в меньшем количестве, замаскированный другими, более многочисленными штаммами бифидобактерий на чашках.

У шести из девяти субъектов, получавших молочнокислые бактерии, L.acidophilus NCFB 1748 был восстановлен. Этот вид имеет отличительную морфологию на пластинах агара Rogosa, что упрощает идентификацию. Количество эндогенных лактобактерий по отношению к количеству введенных ниже, чем у бифидобактерий, что облегчает выделение введенных лактобактерий, чем бифидобактерий из образцов фекалий. Лактобациллы, такие как штаммы L. rhamnosus GG, Lactobacillus gasseri (ADH) и Lactobacillus reuteri , были обнаружены в фекалиях после перорального приема. ^{32 — 34}

Большинство добровольцев, участвовавших в этом исследовании, испытали желудочно-кишечные симптомы в течение периода исследования. Наиболее частыми симптомами были метеоризм, жидкий стул и учащение дефекации. Другие исследователи сообщили об увеличении метеоризма при приеме олигофруктозы и инулина примерно в тех же дозах, что и в настоящем исследовании. ^{14 , 35} Симптомы были наиболее выражены в группах A и B, и время, необходимое для восстановления отношения сухой массы фекалий к исходному значению после прекращения приема цефподоксима проксетила, было больше в этих группах, что указывает на то, что что олигофруктоза была причиной.Ван Доккум и др. . ³⁶ зафиксировал незначительную тенденцию к снижению процентной доли сухой массы фекалий после приема 15 г олигофруктозы или инулина в день. Учащение стула после приема олигофруктозы и инулина было показано Gibson et al . ³⁰ и Kleessen et al. ³¹

Сообщалось, что потребление олигофруктозы и инулина снижает сывороточные концентрации некоторых липидов в исследованиях на животных и людях. ^{37 , 38} В настоящем исследовании мы не обнаружили никаких изменений сывороточных триглицеридов или общего холестерина в сыворотке. В соответствии с этим, van Dokkum et al ., ³⁶ в исследовании, описанном выше, не обнаружили каких-либо существенных различий в липидах крови у молодых мужчин. Pedersen et al. ³⁵ не обнаружил какого-либо влияния на холестерин натощак или триглицериды инулина 14 г / день в течение 4 недель у здоровых женщин.

В заключение, добавление B.longum BB 536 и L. acidophilus NCFB 1748 и / или олигофруктоза во время введения цефподоксима проксетила хорошо переносились добровольцами. Выявление двух указанных бактериальных штаммов в образцах фекалий показывает, что эти микроорганизмы могут выжить при прохождении через кишечник. В группе, получавшей B. longum , L. acidophilus и олигофруктозу, C. difficile выделяли с меньшей частотой, чем в двух других группах. Это наблюдение может иметь клиническое значение, но требует дальнейшего изучения в клинических исследованиях, в основном у пациентов с риском развития C.difficile болезнь.

Таблица.

Количество субъектов, сообщивших о желудочно-кишечных симптомах в течение периода исследования, зарегистрированное восемь раз (дни 2, 4, 7, 9, 11, 14, 21 и 28)

.	Группа A ( n = 9) .		Группа B ( n = 10) .		Группа C ( n = 10) .
.	n a .	среднее значение (диапазон) b .	н. .	среднее (диапазон) .	n .	среднее (диапазон) .
a Количество субъектов с симптомами.
b Среднее (диапазон) дней выборки с симптомами во время исследования.
Метеоризм	6	2,2 (0–8)	8	2,7 (0–7)	5	1,1 (0–3)
	2,4 (0–5)	6	2,3 (0–7)	2	0,6 (0–6)
Боль в животе	3	0,4 (0–2)	2	0,2 (0–1)	2	0,3 (0–2)
Запор	0	0 (0–0)	2	0.7 (0–4)	3	0,4 (0–2)
Нет симптомов	0	0 (0)	1	0,8 (0–8)	4	3,2 ( 0–8)

.	Группа A ( n = 9) .		Группа B ( n = 10) .		Группа C ( n = 10) .
.	n a .	среднее значение (диапазон) b .	n .	среднее (диапазон) .	n .	среднее (диапазон) .
a Количество субъектов с симптомами.
b Среднее (диапазон) дней выборки с симптомами во время исследования.
Метеоризм	6	2,2 (0–8)	8	2,7 (0–7)	5	1,1 (0–3)
	2,4 (0–5)	6	2,3 (0–7)	2	0,6 (0–6)
Боль в животе	3	0,4 (0–2)	2	0,2 (0–1)	2	0,3 (0–2)
Запор	0	0 (0–0)	2	0.7 (0–4)	3	0,4 (0–2)
Нет симптомов	0	0 (0)	1	0,8 (0–8)	4	3,2 ( 0–8)

Таблица.

Количество субъектов, сообщивших о желудочно-кишечных симптомах в течение периода исследования, зарегистрированное восемь раз (дни 2, 4, 7, 9, 11, 14, 21 и 28)

.	Группа A ( n = 9) .		Группа B ( n = 10) .		Группа C ( n = 10) .
.	n a .	среднее значение (диапазон) b .	n .	среднее (диапазон) .	n .	среднее (диапазон) .
a Количество субъектов с симптомами.
b Среднее (диапазон) дней выборки с симптомами во время исследования.
Метеоризм	6	2,2 (0–8)	8	2,7 (0–7)	5	1,1 (0–3)
	2,4 (0–5)	6	2.3 (0–7)	2	0,6 (0–6)
Боль в животе	3	0,4 (0–2)	2	0,2 (0–1)	2	0,3 (0–2)
Запор	0	0 (0–0)	2	0,7 (0–4)	3	0,4 (0–2)
Нет симптомов	0	0 (0)	1	0,8 (0–8)	4	3.2 (0–8)

.	Группа A ( n = 9) .		Группа B ( n = 10) .		Группа C ( n = 10) .
.	n a .	среднее значение (диапазон) b .	n .	среднее (диапазон) .	n .	среднее (диапазон) .
a Количество субъектов с симптомами.
b Среднее (диапазон) дней выборки с симптомами во время исследования.
Метеоризм	6	2,2 (0–8)	8	2,7 (0–7)	5	1.1 (0–3)
Свободный стул	5	2,4 (0–5)	6	2,3 (0–7)	2	0,6 (0–6)
Брюшной боль	3	0,4 (0–2)	2	0,2 (0–1)	2	0,3 (0–2)
Запор	0	0 (0–0)	2	0,7 (0–4)	3	0,4 (0–2)
Нет симптомов	0	0 (0)	1	0.8 (0–8)	4	3,2 (0–8)

Рисунок 1.

Эффект цефподоксима проксетила и пероральных добавок с B. longum BB 536 и L. acidophilus NCFB 1748 и олигофруктозой (группа A) / (▪, □), олигофруктозой (группа B) / (♦, ⋄) или плацебо (группа C) / (•, ○) от среднего общего количества кишечных микроорганизмов у девяти, 10 и 10 субъектов, соответственно. Закрашенные символы представляют собой аэробные микроорганизмы, открытые символы — анаэробные микроорганизмы.

Рисунок 1.

Эффект цефподоксима проксетила и пероральных добавок с B. longum BB 536 и L. acidophilus NCFB 1748 и олигофруктозой (группа A) / (▪, □), олигофруктозой (группа B) / (♦, ⋄) или плацебо (группа C) / (•, ○) от среднего общего количества кишечных микроорганизмов у девяти, 10 и 10 субъектов, соответственно. Закрашенные символы представляют собой аэробные микроорганизмы, открытые символы — анаэробные микроорганизмы.

Рисунок 2.

Влияние цефподоксима проксетила и добавок на роды аэробных микроорганизмов кишечной микрофлоры в (а) группе A ( n = 9), (b) группе B ( n = 10) и (c) группе C ( n = 10). ^_______ , средние значения группы

Рис. 2.

Влияние цефподоксима проксетила и добавок на роды аэробных микроорганизмов кишечной микрофлоры в группе А (а) ( n = 9), (б) группа B ( n = 10) и (c) группа C ( n = 10). ^_______ , средние значения группы

Рисунок 3.

Влияние цефподоксима проксетила и добавок на роды анаэробных микроорганизмов кишечной микрофлоры в (а) группе A ( n = 9), (b) группе B ( n = 10) и (в) группа C ( n = 10). ^_______ , средние значения по группе.

Рисунок 3.

Влияние цефподоксима проксетила и добавок на роды анаэробных микроорганизмов кишечной микрофлоры в (а) группе A ( n = 9), (b) группе B ( n = 10) и (c) группа C ( n = 10). ^_______ , средние значения по группе.

Рисунок 4.

PFGE-паттерны (а) Xba I и (б) Spe I переваривания геномной ДНК бифидобактерий. Изоляты: полоса 1: B. longum BB 536; полоса 2: штамм добровольца 13; полоса 3: штамм от добровольца 24.

Фигура 4.

PFGE-паттерны (а) Xba I и (b) Spe I расщепления геномной ДНК бифидобактерий.Изоляты: полоса 1: B. longum BB 536; полоса 2: штамм добровольца 13; дорожка 3: штамм от добровольца 24.

Рис. 5.

PFGE-паттерны (а) Sma I и (b) Sgr AI, расщепленные геномной ДНК лактобацилл. Дорожка 1: L. acidophilus NCFB 1748; дорожка 2, изолят добровольца 13; дорожка 3, изолят добровольца 15; полоса 4, изолят добровольца 24; дорожка 5, изолят добровольца 25; дорожка 6, изолят добровольца 28; дорожка 7, изолят от добровольца 29.

Рис. 5.

PFGE-паттерны (а) Sma I и (b) Sgr AI переваривания геномной ДНК лактобацилл. Дорожка 1: L. acidophilus NCFB 1748; дорожка 2, изолят добровольца 13; дорожка 3, изолят добровольца 15; полоса 4, изолят добровольца 24; дорожка 5, изолят добровольца 25; дорожка 6, изолят добровольца 28; дорожка 7, изолят от волонтера 29.

Работа была поддержана грантом Арла, Стокгольм, Швеция.

Список литературы

1

Норд, К.Э., Кагер Л. и Хеймдал А. (

1984

). Влияние противомикробных препаратов на микрофлору желудочно-кишечного тракта и риск инфекций.

Американский медицинский журнал

76

,

99

–106,2

Эдлунд, К., Старк, К. и Норд, К. Э. (

1994

). Связь между повышением активности β-лактамазы после перорального приема трех новых цефалоспоринов и защитой от кишечных экологических нарушений.

Журнал антимикробной химиотерапии

34

,

127

–38,3

Элмер, Г., Суравич, К. М. и МакФарланд, Л. В. (

1996

). Биотерапевтические средства. Заброшенный метод лечения и профилактики отдельных кишечных и вагинальных инфекций.

Журнал Американской медицинской ассоциации

275

,

870

–6,4

Коломбел, Дж. Ф., Корто, А., Нейт, К. и Ромонд, К. (1987). Йогурт с Bifidobacterium longum снижает желудочно-кишечные эффекты, вызванные эритромицином. Lancet ii , 43.

5

Хотта, М., Сато, Ю., Ивата, С., Ямасита, Н., Сунакава, К., Оикава, Т. и др. . (

1987

). Клинические эффекты препаратов бифидобактерий при трудноизлечимой диарее у детей.

Keio Journal of Medicine

36

,

298

–314,6

Lidbeck, A., Gustafsson, J.-A. И Норд, К. Э. (

1987

). Влияние добавок Lactobacillus acidophilus на микрофлору ротоглотки и кишечника человека.

Скандинавский журнал инфекционных заболеваний

19

,

531

–7,7

Гоц, В. П., Романкевич, Дж. А., Мосс, Дж. И Мюррей, Х. У. (

1979

). Профилактика диареи, вызванной ампициллином, с помощью препарата лактобацилл.

American Journal of Hospital Pharmacy

36

,

754

–7,8

Siitonen, S., Vapaatalo, H., Salminen, S., Gordin, A., Saxelin, M., Wikberg, R. et al. al. (

1990

).Влияние йогурта Lactobacillus GG на профилактику диареи, связанной с антибиотиками.

Annals of Medicine

22

,

57

–9,9

Блэк, Ф., Эйнарссон, К., Лидбек, А., Оррагей, К. и Норд, К. Э. (

1991

). Влияние бактерий, продуцирующих молочную кислоту, на микрофлору кишечника человека при лечении ампициллином.

Скандинавский журнал инфекционных болезней

23

,

247

–54.10

Nord, C.E., Lidbeck, A., Orrhage, K. & Sjöstedt, S. (

1997

). Пероральный прием бактерий, продуцирующих молочную кислоту, во время приема клиндамицина.

Клиническая микробиология и инфекция

3

,

124

–32,11

Оррагей, К., Брисмар, Б. и Норд, К. Э. (

1994

). Влияние добавок с Bifidobacterium longum и Lactobacillus acidophilus на кишечную микробиоту во время приема клиндамицина.

Микробная экология в здоровье и болезнях

7

,

17

–25,12

Гибсон, Дж. И Роберфроид, М. Б. (

1995

). Диетическое регулирование микробиоты толстой кишки человека: введение в понятие пребиотиков.

Journal of Nutrition

125

,

1401

–12,13

Ван Х. и Гибсон Г. Р. (

1993

). Эффекты in vitro ферментации олигофруктозы и инулина бактериями, растущими в толстой кишке человека.

Journal of Applied Bacteriology

75

,

373

–80,14

Bouhnik, Y., Vahedi, K., Achour, L., Attar, A., Salfati, J., Pochart, P. et al. . (

1999

). Введение короткоцепочечных фруктоолигосахаридов дозозависимо увеличивает количество фекальных бифидобактерий у здоровых людей.

Journal of Nutrition

129

,

113

–6,15

Хартли, М. Г., Хадсон, М. Дж., Сворбрик, Э. Т., Хилл, М.J., Gent, A.E., Hellier, M.D. et al. (

1992

). Микрофлора слизистой оболочки прямой кишки у больных язвенным колитом.

Журнал медицинской микробиологии

36

,

96

–103,16

Heimdahl, A. & Nord, C.E. (

1979

). Влияние феноксиметилпенициллина и клиндамицина на микрофлору полости рта, горла и фекалий человека.

Скандинавский журнал инфекционных болезней

11

,

233

–42.17

Терагути С., Уэхара М., Огаса К. и Мицуока Т. (

1978

). Подсчет бифидобактерий в молочных продуктах.

Японский журнал бактериологии

33

,

753

–61,18

Аронссон, Б., Меллби, Р. и Норд, К. Э. (

1981

). Возникновение токсин-продуцирующего вещества Clostridium difficile при диарее, связанной с приемом антибиотиков, в Швеции.

Медицинская микробиология и иммунология

170

,

27

–35.19

Брисмар, Б., Эдлунд, К. и Норд, К. Э. (

1993

). Влияние цефподоксима проксетила и амоксициллина на нормальную микрофлору полости рта и кишечника.

Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний

12

,

714

–9,20

Эдлунд, К., Брисмар, Б., Сакамото, Х. и Норд, К. Э. (

1993

). Влияние цефуроксима аксетила на нормальную микрофлору кишечника.

Микробная экология в здоровье и болезнях

6

,

185

–9.21

Lidbeck, A., Edlund, C., Gustafsson, J.-A., Kager, L. & Nord, C.E. (

1988

). Влияние Lactobacillus acidophilus на нормальную микрофлору кишечника после введения двух антимикробных препаратов.

Инфекция

16

,

329

–36,22

Келли, К. П. и Ламонт, Дж. Т. (1993). Лечение Clostridium difficile диареи и колита. В Желудочно-кишечная фармакотерапия , (Wolfe, M.W., Ed.), Стр. 199–212. В. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.

23

Джордж, В. Л., Рольф, Р. Д. и Файнджолд, С. М. (

1982

). Clostridium difficile и его цитотоксин в кале пациентов с диареей, связанной с противомикробными препаратами, и другими состояниями.

Журнал клинической микробиологии

15

,

1049

–53,24

Уилкокс, М. Х. (

1996

). Устранение инфекции Clostridium difficile .

Lancet

348

,

767

–8,25

Рольф, Р. Д., Хелебиан, С. и Файнджолд, С. М. (

1981

). Бактериальное вмешательство между Clostridium difficile и нормальной фекальной флорой.

Журнал инфекционных болезней

143

,

470

–5,26

Горбач С. Л., Чанг Т. В. и Голдин Б. (1987). Успешное лечение рецидивирующего колита Clostridium difficile с помощью Lactobacillus GG. Lancet II , 1519.

27

Биллер, Дж. А., Кац, А. Дж., Флорес, А. Ф., Буйе, Т. М. и Горбач, С. Л. (

1995

). Лечение рецидивирующего колита Clostridium difficile с помощью Lactobacillus GG.

Журнал педиатрии, гастроэнтерологии и питания

21

,

224

–6,28

Беннет, Р., Горбач, С.Л., Голдин, Б., Чанг, Т.-В., Лафон, Б.Е., Грино, В.Б. и др. . (

1996

).Лечение рецидива диареи Clostridium difficile с помощью Lactobacillus GG.

Nutrition Today

31

,

35S

,29

МакФарланд, Л. В., Суравич, К. М., Гринберг, Р. Н., Фекети, Р., Элмер, Г. В., Мойер, К. А. и др. . (

1994

). Рандомизированное плацебо-контролируемое исследование Saccharomyces boulardii в сочетании со стандартными антибиотиками для лечения Clostridium difficile болезни.

Журнал Американской медицинской ассоциации

271

,

1913

–8.30

Гибсон, Г. Р., Битти, Э. Р., Ван, X. и Каммингс, Дж. Х. (

1995

). Селективная стимуляция бифидобактерий толстой кишки человека олигофруктозой и инулином.

Гастроэнтерология

108

,

975

–82,31

Клиссен, Б., Сикура, Б., Зунфт, Х. Дж. И Блаут, М. (

1997

). Влияние инулина и лактозы на фекальную микрофлору, микробную активность и привычку кишечника у пожилых людей с запорами.

Американский журнал клинического питания

65

,

1397

–402,32

Сакселин, М., Песси, Т. и Салминен, С. (

1995

). Восстановление кала после перорального введения Lactobacillus штамма GG (ATCC 53103) в желатиновых капсулах здоровым добровольцам.

Международный журнал пищевой микробиологии

25

,

199

–203,33

Педроса, М. К., Гольнер, Б. Б., Голдин, Б. Р., Баракат, С., Даллал Г. Э. и Рассел Р. М. (

1995

). Выживание организмов, содержащих йогурт и Lactobacillus gasseri (ADH), и их влияние на активность бактериальных ферментов в желудочно-кишечном тракте здоровых и пожилых людей с повышенным содержанием хлорида натрия.

Американский журнал клинического питания

61

,

353

–9,34

Вольф, Б. В., Гарлеб, К. А., Атая, Д. Г. и Касас, И. А. (

1995

). Безопасность и переносимость Lactobacillus reuteri у здоровых взрослых мужчин.

Микробная экология в здоровье и болезнях

8

,

41

–50,35

Педерсен, А., Сандстрём, Б. и ван Амельсвоорт, Дж. М. (

1997

). Влияние приема инулина на липиды крови и желудочно-кишечные симптомы у здоровых женщин.

Британский журнал питания

78

,

215

–22,36

ван Доккум, В., Везендонк, Б., Срикумар, Т. С. и ван ден Хевел, Э. Г. (

1999

).Влияние неперевариваемых олигосахаридов на функции толстой кишки, концентрацию липидов в крови и всасывание глюкозы у молодых здоровых мужчин.

European Journal of Clinical Nutrition

53

,

1

–7,37

Fiordaliso, MF, Kok, N., Desager, JP, Goethals, F., Deboyser, D., Roberfroid, M. et al. . (

1995

). Диетическая олигофруктоза снижает уровень триглицеридов, фосфолипидов и холестерина в сыворотке крови и липопротеинов очень низкой плотности крыс.

Липиды

30

,

163

–7,38

Дэвидсон, М. Х., Маки, К. К., Синецки, К., Торри, С. А. и Дреннан, К. Б. (

1998

). Влияние диетического инулина на липиды сыворотки крови у мужчин и женщин с гиперхолестеринемией.

Исследования питания

18

,

503

–17.

© 2000 Британское общество антимикробной химиотерапии

JinQi Jiangtang Tablet регулирует микробиоту кишечника и повышает чувствительность к инсулину у мышей с диабетом 2 типа

Общие сведения .Микробиота кишечника модулирует барьерную функцию и воспалительное состояние хозяина при метаболических заболеваниях. Таблетки JinQi Jiangtang (JQJT) — это традиционная китайская медицина для лечения диабета. Однако низкая биодоступность его химического состава затрудняет объяснение фармакологических механизмов. Метод . Мышам с диабетом перорально вводили таблетки JQJT в течение 5 недель. Измеряли уровень глюкозы в крови натощак и уровень HbA1c, и проводили ITT для определения эффекта улучшения инсулина от таблеток JQJT.Влияние регуляции на микробиоту кишечника оценивали путем секвенирования гена 16S рРНК на платформе Illumina HiSeq. Концентрацию короткоцепочечных жирных кислот измеряли с помощью HS-GC / MS. Эксперимент по утечке D-LA и окрашивание PAS использовались для проверки функции кишечного барьера. Уровни воспалительных цитокинов определяли с помощью набора для ELISA. Результатов . Это исследование показало, что таблетки JQJT снижают уровень глюкозы в крови натощак и HbA1c и регулируют микробиоту кишечника. Группы, получавшие таблетки JQJT, показали более чувствительную реакцию после инъекции малых доз инсулина короткого действия.Мыши с СД2, получавшие таблетки JQJT, показали более высокую численность Akkermansia spp. и более низкая численность Desulfovibrio . Таблетки JQJT увеличивают концентрацию уксусной кислоты, пропионовой кислоты и масляной кислоты; в частности, масляная кислота была значительно увеличена по сравнению с группой MOD. Эксперимент с функцией барьера слизистой оболочки кишечника показал, что уровень D-LA был явно снижен в группах, получавших таблетку JQJT, по сравнению с модельной группой, а количество бокаловидных клеток значительно увеличивалось при обработке таблеткой JQJT.Таблетки JQJT также могут снижать уровни TNF-, α , IL-6 и MCP-1, которые связаны с инсулинорезистентностью. Заключение . Мы продемонстрировали, что таблетки JQJT могут улучшить инсулинорезистентность СД2, регулируя микробиоту кишечника и способствуя выработке SCFAs. Механизм был связан с увеличением барьерной функции кишечника и уменьшением воспалительной реакции хозяина.

1. Введение

Сахарный диабет 2 типа (СД2) достигает масштабов глобальной эпидемии в результате таких факторов, как высококалорийная пища и недостаток физических упражнений.Инсулинорезистентность и легкое воспаление являются наиболее важными характеристиками СД2. Незначительное воспаление может привести к развитию метаболических нарушений, в первую очередь инсулинорезистентности и диабета 2 типа. Хотя предыдущие исследования предполагали, что жировая ткань в первую очередь ответственна за воспаление [1], последние открытия коррелируют нарушение кишечной флоры и нарушения слизистого барьера с повышенной активацией воспалительных путей [2]. Нарушение микробиоты кишечника, которое можно рассматривать как источник эндотоксинов, привело к нарушению барьерной функции кишечника [3].А кишечный барьер, на который влияет кишечная микробиота, важен для метаболической эндотоксемии и метаболических нарушений [4]. Эти данные поднимают вопрос о взаимосвязи воспаления, инсулинорезистентности СД2 и кишечной микробиоты, а взаимодействие между кишечными микробами и хозяином влияет на воспалительный статус людей.

Хронические метаболические заболевания, такие как ожирение и диабет, у пациентов часто сопровождаются микробным дисбактериозом кишечника. Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что микробиота кишечника может быть вовлечена в развитие инсулинорезистентности.А последние открытия коррелируют нарушения барьера слизистой оболочки кишечника с развитием инсулинорезистентности. Эти результаты выявили взаимосвязь между составом микробиоты кишечника, слабым воспалением хозяина и инсулинорезистентностью. Передача микробиоты кишечника от худых людей к людям с ожирением улучшает чувствительность к инсулину у реципиентов [5]. Сообщалось, что мыши, лишенные микробов, не становятся инсулинорезистентными, когда их кормят с высоким содержанием жиров [6].Все больше данных указывает на то, что фармакологические манипуляции с микробиотой кишечника могут быть потенциальным лечением СД2; в предыдущих исследованиях сообщалось, что метформин или экстракт клюквы, богатый полифенолами, могут модулировать микробиоту кишечника, увеличивая количество Akkermansia spp., что может способствовать его антидиабетическому эффекту [7, 8]. Эти результаты предполагают, что модуляция микробиоты кишечника путем увеличения Akkermansia spp. может оказать благотворное влияние на инсулинорезистентность.

Из-за высокой распространенности ожирения и неизбежных побочных эффектов доступных в настоящее время противодиабетических препаратов разработка лекарственных средств на травах для лечения диабета стала глобальным интересом. Таблетки JinQi Jiangtang (JQJT) внесены в список китайского лекарственного средства (Z107) Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Китая (Z107) для лечения диабета. Хороший лечебный эффект лечения диабета 2 типа был доказан после многих лет клинического применения [9].Однако противодиабетические механизмы таблеток JQJT до сих пор неясны. Недавнее исследование показало, что таблетки JQJT могут снизить индуцированную HFD резистентность к инсулину за счет регулирования метаболизма глюкозы и липидов, повышения чувствительности к инсулину за счет активации сигнального пути AMPK и последующего улучшения функции клеток β [10]. Исследования таблеток JQJT относительно активных ингредиентов [11] и стабильности качества [12] показали, что основные биологически активные фракции таблеток JQJT происходят из трех растительных компонентов Coptis chinensis (общая фракция алкалоидов C.chinensis ), Astragalusmbranaceus (сапонины, полисахариды и астрагалозиды A.mbranaceus ) и Lonicera japonica (полифенольная кислота L. japonica ). Эти ингредиенты эффективно регулируют метаболизм глюкозы в крови и связанные с ним воспалительные реакции [13]. Предыдущие исследования показали, что эти эффективные компоненты (берберин, полисахарид астрагала и астрагалозид, хлорогеновая кислота) влияют на регуляцию кишечной микробиоты [14–16] и защиту кишечной барьерной функции [17–19], поскольку регуляция кишечной микробиоты важна. для улучшения слабого воспаления хозяина и инсулинорезистентности.Поэтому мы оценили влияние таблеток JQJT на улучшение инсулинорезистентности за счет регулирования микробиоты кишечника, увеличения барьерной функции кишечника и уменьшения воспалительной реакции хозяина.

2. Материалы и методы

2.1. Препарат и диета

Таблетки JinQi Jiangtang (таблетки JQJT (Z107), одобренные CDFA) были получены от Tianjin Pharmaceutical Group Co. Ltd. Longshunrong Pharmaceutical Factory, Китай. Стрептозотоцин (STZ) был приобретен у Sigma Corporation.И NCD (содержащий 10% жира по энергии), и HFD (содержащий 60% жира по энергии) были приобретены у Beijing Huafukang Biotechnology Co. Ltd. (Пекин, Китай).

2.2. Животные и обработка таблеткой JQJT

Взрослых мышей-самцов C57BL / 6J (возраст 12 недель) были получены от Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co. Ltd. (Пекин, Китай). Мышей содержали в условиях с контролируемой температурой с 12-часовым циклом свет / темнота (свет включен: 8:00 утра). У них был доступ к пище и воде ad labium.Как сообщалось ранее, для разработки модели T2MD был использован метод кормления с высоким содержанием жиров и инъекции STZ. Мышей случайным образом разделили на группу, получавшую нормальный рацион (NCD) и группу, получавшую диету с высоким содержанием жиров (HFD). Через 3 недели мышам группы HFD внутрибрюшинно вводили однократную инъекцию STZ (120 мг / кг). Мышам группы NCD вводили инъекцию цитратного буфера, эквивалентного контрольной группе (CON). Глюкозу натощак измеряли через неделю после инъекции STZ, а у мышей с уровнем глюкозы в крови> 11.В следующем исследовании использовали 1 ммоль / л. Уровень глюкозы в крови у мышей с диабетом продолжал расти с HFD в течение еще 3 недель. Затем мышей с HFD случайным образом разделили на следующие группы: модельная группа (MOD), группа таблеток с низкой дозой JQJT (JQD) и группа с высокой дозой таблеток (JQG, 2-кратные клинические эквивалентные дозы). Мышам ежедневно давали перорально воду или таблетки JQJT в течение 5 недель.

2.3. Тест на толерантность к инсулину (ITT)

Мыши прошли пероральный тест на толерантность к инсулину (ITT).Мышей лишали пищи в течение 4 часов, и ITT выполняли после внутрибрюшинной инъекции инсулина (0,75 МЕ / кг массы тела). Концентрации глюкозы в крови измеряли через 0 мин и 15, 30, 60, 90 и 120 мин после инъекции инсулина.

2.4. Воспалительные факторы

Воспалительные факторы, включая TNF-α, , IL-6 и MCP-1, анализировали с использованием набора для ELISA.

2.5. Гистология

Образцы дистального отдела подвздошной кишки для гистологических исследований сохраняли в 4% растворе формальдегида, а затем заливали парафином; 5 мкм срезов мкм окрашивали периодической кислотой Шиффа (PAS).Результаты выражали как количество бокаловидных клеток на ворсинку кишечника.

2.6. Анализ микробиоты кишечника

Микробиоту кишечника анализировали путем секвенирования области V4 генов 16S рРНК. Фекалии в каждой группе были собраны, метод CTAB был использован для отбора образцов геномной ДНК, после определения чистоты и концентрации ДНК с помощью электрофореза в агарозном геле адекватное количество образцов было добавлено в центрифужную пробирку, а затем образец был разбавлен. до 1 нг / мл стерильной водой.Разбавленную геномную ДНК использовали в качестве матрицы. Фрагмент гена 16S рРНК, содержащий области V4 (16S (смысловой) 5-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3 и (антисмысловой) 5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3), амплифицировали с использованием оптимизированного и стандартизованного препарата библиотеки 16S-ампликонов. Продукты ПЦР очищали с использованием системы очистки Agencourt AMPure XP-PCR. Секвенирование проводили на платформе Illumina MiSeq. Используйте NEB Next ® Ultra ™ DNA Library Prep Kit компании New England Biolabs для набора для построения базы данных Illumina для создания библиотеки, чтобы построить хорошую библиотеку после количественного анализа Qubit и обнаружения библиотеки, после квалификации, с использованием компьютерного секвенирования MiSeq.

2.7. Анализ короткоцепочечных жирных кислот с помощью HS-GC / MS

2.7.1. Приготовление образца

Образцы кала были гомогенизированы, 0,1 г образца кала было добавлено в головной сосуд для образца (20 мл) с завинчивающейся крышкой и смешано с 1 мл 6% H ₃ PO ₄ с помощью ультразвука для 3 мин. Сосуд для пробы головки помещали в автоматический пробоотборник.

2.7.2. Параметры эксперимента по детектированию HS-GC / MS

Система газовой хроматографии Agilent Technologies 7890A, соединенная с квадрупольным масс-спектрометром Agilent Technologies 5975c с инертным МСД (Agilent Technologies, Германия) и оснащенная автоматическим инжектором Agilent Technologies 7697A (Agilent Technologies, Германия) и капиллярная колонка DB-FFAP (30 м × 0.Внутренний диаметр 25 мм, толщина пленки 0,25 мкм, мкм, Agilent Technologies, Германия) использовали для анализа SCFAs в образцах фекалий. Свободное пространство над головой поддерживали при 80 ° C с временем инкубации 30 мин. Пробы (1 мл) вводили в колонку без деления деления при температуре 80 ° C. Гелий использовали в качестве газа-носителя при постоянной скорости потока 1 мл / мин через колонку. Начальная температура печи составляла 50 ° C, которую поддерживали в течение 1 мин, а затем повышали до 200 ° C со скоростью 10 ° C / мин.Температура источника ионов и инжектора составляла 250 ° C. Система масс-детектора работала в режиме электронного удара (ЭУ) с энергией ионизации 70 эВ. Данные по отслеживаемым ионам были собраны от m / z 33 до 200. Качественный анализ был выполнен библиотекой MS Национального института стандартов и технологий (NIST 11).

2,8. Статистический анализ

Данные были выражены как среднее ± стандартная ошибка среднего. Достоверность различий между группами мышей оценивали с помощью критерия Стьюдента.Для экспериментов, сравнивающих несколько групп, различия были проанализированы с помощью одностороннего дисперсионного анализа с последующим апостериорным тестом Дункана. значения <0,05 считались значимыми.

Метод ближайшего усохшего центроида (NSC) был использован для обнаружения родов бактерий, которые были специфически чрезмерно или недостаточно представлены в каждой категории. Величина усадки была выбрана так, чтобы минимизировать общую ошибку неправильной классификации. Это позволило идентифицировать роды бактерий, относительная численность которых существенно различалась между категориями.Анализ проводился с использованием пакета Prediction Analysis for Microarrays под программным обеспечением R.

3. Результаты

3.1. Таблетки JQJT повышают чувствительность к инсулину у мышей с диабетом 2 типа

Чтобы исследовать, обращают ли таблетки JQJT резистентность к инсулину у мышей с СД2, мы вводили таблетки JQJT мышам с СД2 в течение 5 недель, измеряли уровень глюкозы в крови натощак и уровень HbA1c в сыворотке крови, а также проводили ITT. . Мы обнаружили, что уровень глюкозы в крови натощак через 16 часов (контроль 5,30 ± 0,29 мг vs.модель 23,13 ± 1,93 мг,,) и уровень HbA1c в сыворотке (контроль 0,21 ± 0,03 мг по сравнению с моделью 0,28 ± 0,02 мг,,) были значительно повышены у мышей модельной группы. Через 5 недель после введения JQJT уровень глюкозы в крови натощак (модель 23,13 ± 1,93 мг против JQG 15,63 ± 1,49 мг и JQD 18,13 ± 1,65 мг«) и HbA1c (модель 0,28 ± 0,02 мг против 0,24 ± 0,3 мг JQG и 0,22 мг JQD). ± 0,2 мг,,) были значительно подавлены (рисунки 1 (а) и 1 (б)). Диетическое потребление также сравнивалось между каждой группой; Интересно, что мы обнаружили, что таблетки JQJT не влияли на потребление пищи (S1).

Реакцию мышей на внешний инсулин исследовали после обработки в течение 5 недель с помощью экспериментов ITT. Результаты показали, что после инъекции малой дозы инсулина короткого действия уровни глюкозы в крови в группах таблеток JQJT были значительно ниже, чем у модельных мышей в каждый тестируемый момент времени (рис. 1 (c)). AUC групп, получавших таблетки JQJT, была значительно снижена () по сравнению с таковой в модельной группе (Фигуры 1 (c) и 1 (d)). В соответствии с предыдущим отчетом [10], эти результаты показали, что таблетки JQJT могут повышать чувствительность к инсулину.

3.2. Таблетки JQJT регулируют микробиоту кишечника у мышей с диабетом 2 типа

Поскольку состав микробиоты кишечника связан с СД2 [20], мы определили влияние таблеток JQJT на состав микробиоты кишечника с использованием анализа секвенирования гена 16S рРНК на животных. платформа Illumina HiSeq. Всего из 20 образцов фекалий было получено 1 163 840 необработанных считываний. После выполнения процедур контроля качества для удаления низкокачественных последовательностей 1 148 860 считываний были разделены на 2130 операционных таксономических единиц (OTU), подлежащих дальнейшему анализу.Общий состав бактериального сообщества в различных группах был кластеризован с использованием PCoA (рис. 2), который был получен из последовательностей на уровне OUT 97%. Мы продемонстрировали, что таблетки JQJT могут регулировать микробиоту кишечника у мышей с диабетом 2 типа.

Результаты нашего исследования согласуются с исследованием, которое продемонстрировало, что уменьшение разнообразия кишечной микробиоты связано с ожирением и диабетом [21]. Наши результаты показали, что количество видов бактерий у мышей с диабетом уменьшилось.Интересно, что после приема таблеток JQJT количество видов бактерий также уменьшилось. Итак, затем мы анализируем микробиоту кишечника из 5 выбранных бактериальных типов, которые занимают 98% от общего числа кишечных бактерий, включая Bacteroidetes , Firmicutes , Proteobacteria , Verrucomicrobia и Deferribacteres (рис. (а)). Мы наблюдали, что в отличие от мышей группы CON, мыши из группы MOD имели большее количество Firmicutes (), Proteobacteria () и Deferribacteres () и меньшее количество Bacteroidetes () и . Веррукомикробия ().После введения таблеток JQJT численность Verrucomicrobia значительно выросла, а численность Proteobacteria () и Deferribacteres () снизилась у мышей с диабетом (Рисунки 3 (b) –3 (f)). Это говорит о том, что лечение таблетками JQJT приводит к значительному изменению микробиоты кишечника мышей с диабетом. Итак, мы посчитали, что таблетки JQJT изменяют состав микробиоты кишечника параллельно с его антидиабетическим действием.

Всего на уровне семейств бактерий по 20 образцам фекалий мышей было идентифицировано 185 семейств; среди них в группе MOD была изменена численность 39 OTU.После приема таблеток JQJT количество 42 OTU увеличивалось или уменьшалось. Как показано на Рисунке 4 (а), 10 семейств кишечной микробиоты мышей составляют S24-7 , Verrucomicrobiaceae , Bacteroidaceae , Lachnospiraceae , Helicobacteraceae , Desulfoviboctelli, Desulfovibrion, Desulfovibrion , Deferribacteraceae и Rikenellaceae . Среди этих семейств численность Verrucomicrobiaceae была ниже в группе MOD, чем в группе CON.После обработки таблетками JQJT численность Verrucomicrobiaceae была значительно увеличена по сравнению с группой MOD. Численность Lachnospiraceae , Helicobacteraceae , Ruminococcaceae и Deferribacteraceae снизилась после обработки таблеткой JQJT по отношению к группе MOD. Примечательно, что значимой разницы в численности Rikenellaceae не наблюдалось; однако это семейство значительно увеличилось после лечения таблетками JQJT (Рисунки 4 (b) –4 (f)).

На уровне бактериальных родов численность Akkermansia spp. () было значительно увеличено, а количество Desulfovibrio () было значительно уменьшено после введения таблетки JQJT (Фигуры 4 (g) и 4 (h)). Akkermansia spp. тесно связаны с воспалением [22], а их распространенность была намного ниже при ожирении и СД2. А Desulfovibrio связан с кишечным барьером [23]. Затем мы проанализировали численность Akkermansia spp.и Desulfovibrio после введения таблеток JQJT. Результат показал, что таблетки JQJT спасли эти изменения у мышей MOD, восстановив уровни до уровней, наблюдаемых у мышей модельной группы, особенно Akkermansia spp . и Desulfovibrio , которые могут играть ключевую роль в повышении чувствительности к инсулину и восстановлении кишечного барьера. Эти результаты предполагают возможность того, что противодиабетический эффект таблеток JQJT может способствовать модуляции микробиоты кишечника.

3.3. Таблетки JQJT увеличивают содержание масляной кислоты у мышей с диабетом 2 типа

Микробиота кишечника связана с производством SCFAs, которые были полезны для улучшения барьерной функции кишечника и инсулинорезистентности [24, 25]. Итак, мы оценили влияние таблеток JQJT на SCFA с помощью HS-GC / MS. Результат показал, что семь компонентов были идентифицированы в SCFA фекалий мыши путем сопоставления их масс-спектров с масс-спектрами эталонных соединений, записанных в библиотеке NIST MS и подтвержденных эталонным веществом, включая уксусную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, изомасляную кислоту, пентановую кислоту. , изовалериановая кислота и гексановая кислота.Общие ионные хроматограммы (TIC) SCFA из 4 групп показаны на рисунке 5 (а). Можно было наблюдать, что уксусная кислота, пропионовая кислота и масляная кислота были основными компонентами SCFAs. Таким образом, эти компоненты были рассчитаны с помощью стандартной кривой, и результат показал, что уксусная кислота, пропионовая кислота и масляная кислота увеличивались после приема таблеток JQJT; в частности, масляная кислота была значительно увеличена по сравнению с группой MOD (Рисунок 5 (b)). Он показал, что модуляция микробиоты кишечника таблетками JQJT может способствовать выработке SCFAs, особенно масляной кислоты, которая обеспечивает энергией и питанием эпителий кишечника.Это важно для поддержания целостности кишечного барьера.

3.4. Таблетки JQJT улучшают барьерную функцию кишечника

Поскольку существует тесная связь между SCFA и барьерной функцией кишечника, затем мы оценили влияние таблеток JQJT на барьерную функцию кишечника с помощью эксперимента по утечке D-молочной кислоты (D-LA) [26 ]. Образцы сыворотки крови собирали через 4 часа после перорального введения D-LA. Эти образцы были проанализированы на D-LA с помощью ферментативно-спектрофотометрического анализа.Результаты показали, что уровень D-LA был значительно повышен у мышей модельной группы. Однако после 5-недельного лечения таблетками JQJT уровни D-LA значительно снизились (рис. 6 (а)). Результат предоставил первичное свидетельство того, что JQJT может улучшить барьерную функцию кишечника.

Для получения дополнительных доказательств того, что таблетки JQJT улучшают барьерную функцию кишечника, для проверки количества бокаловидных клеток использовали окрашивание PAS. Наши результаты показали, что обработка таблеткой JQJT увеличивала количество PAS-положительных бокаловидных клеток (рис. 6 (c)).Мы также подсчитали количество PAS-положительных бокаловидных клеток на ворсинку. В среднем у контрольных мышей наблюдали 17,5 ± 5,4 бокаловидных клеток, что было выше, чем у мышей модельной группы (2,1 ± 0,9) (рис. 6 (b)). Интересно, что лечение таблетками JQJT значительно увеличивало количество бокаловидных клеток (JQG 11,2 ± 3,8 и JQD 9,1 ± 3,5 по сравнению с моделью 2,1 ± 0,0;), предполагая, что таблетки JQJT увеличивали популяцию бокаловидных клеток. Взятые вместе, эти результаты показали, что лечение таблетками JQJT может улучшить барьерную функцию кишечника.

3.5. Таблетки JQJT подавляют воспаление у мышей с диабетом 2 типа

Воспаление слабой степени является наиболее важной характеристикой СД2 и тесно связано с возникновением инсулинорезистентности. А нарушение барьерной функции кишечника может вызвать системное воспаление. Поэтому мы исследовали влияние таблеток JQJT на ингибирование воспалительной реакции, проверив уровни TNF-, α , IL-6 и MCP-1 в сыворотке с помощью наборов для ELISA. Наши результаты показали, что уровни TNF-, α , IL-6 и MCP-1 были значительно повышены в модельной группе по сравнению с контрольной группой.Введение таблеток JQJT явно снижает секрецию TNF-, α , IL-6 и MCP-1 (Фигуры 7 (a) –7 (c)). Эти результаты показали, что таблетки JQJT могут подавлять воспаление у мышей с диабетом 2 типа.

4. Обсуждение

В настоящем исследовании мы продемонстрировали роль таблеток JQJT в модулировании состава кишечной микробиоты, стимулировании производства SCFA, улучшении барьерной функции слизистой оболочки кишечника и уменьшении воспаления у диабетических мышей C57BL / 6. , и они могут включать действие таблеток JQJT на улучшение инсулинорезистентности.Основываясь на этих результатах, мы сначала предоставили некоторые доказательства того, что эффект улучшения инсулинорезистентности таблеток JQJT, скорее всего, регулируется микробиотой кишечника.

В настоящем исследовании использовались модели мышей с HFD / STZ-индуцированным диабетом 2 типа. В соответствии с предыдущим исследованием [10] мы впервые продемонстрировали, что лечение таблетками JQJT значительно улучшает инсулинорезистентность. Однако низкая биодоступность химического состава таблеток JQJT затрудняет объяснение фармакологических механизмов.

Накапливающиеся исследования показали, что регуляция кишечной микробиоты может улучшить инсулинорезистентность при сахарном диабете 2 типа. В частности, пероральные препараты могут напрямую регулировать микробиоту кишечника, а влияние таблеток JQJT на регуляцию микробиоты кишечника оценивали с помощью секвенирования гена 16S рРНК. Исследование показало, что Akkermansia spp. были значительно увеличены, в то время как Desulfovibrio значительно снизился после введения таблеток JQJT. Akkermansia spp. представляет собой бактерии, разлагающие муцин, и обладает способностью продуцировать короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) [27], которые обеспечивают энергией и питанием эпителий кишечника, уменьшают воспаление и регулируют метаболизм глюкозы [28]. В отчетах также утверждалось, что соответствующее количество Akkermansia spp. обратно коррелирует с воспалением, изменением метаболизма жировой ткани и метаболическими нарушениями [29, 30], которые играют важную роль в повышении чувствительности к инсулину [31]. Desulfovibrio считается условно-патогенными микроорганизмами и связан с некоторыми воспалительными заболеваниями [32, 33]. Desulfovibrio — это сульфатредуцирующие бактерии, которые могут продуцировать эндотоксины и обладают способностью восстанавливать сульфат до H ₂ S [34]; Было показано, что H ₂ S нарушает энергетический обмен в эпителии кишечника [35], тем самым повреждая барьер кишечника [36]. Наши результаты показали, что модельная группа обнаружила мало Akkermansia spp. и высокое содержание Desulfovibrio ; однако богатство Akkermansia spp.был значительно увеличен, а Desulfovibrio заметно уменьшился после лечения таблеткой JQJT. Следовательно, соответствующая численность Akkermansia spp. и уменьшение Desulfovibrio таблетками JQJT способствует выработке SCFA и защищает барьерную функцию кишечника, что способствует повышению инсулинорезистентности при T2DM.

Микробиота кишечника производит SCFAs из ферментированных пищевых волокон. SCFAs были важны для здоровья, а дефицит SCFAs связан с сахарным диабетом 2 типа [37].Бутират, в частности, является одним из предпочтительных источников энергии кишечного эпителия [38]. Увеличение бутирата запускает глюконеогенез в кишечнике, улучшая гомеостаз глюкозы и энергии и снижая выработку глюкозы в печени, аппетит и массу тела, в то же время увеличивая барьерную функцию эпителия. Модуляция микробиоты кишечника таблетками JQJT способствует выработке SCFAs, особенно масляной кислоты, которая обеспечивает энергией и питанием эпителий кишечника. Это важно для поддержания целостности и функции кишечного барьера.Этот результат означает, что таблетки JQJT могут улучшить барьерную функцию кишечника. К счастью, эксперимент с кишечным барьером согласуется с нашими мыслями.

Нарушение кишечного барьера играет ключевую роль в патогенезе диабета, а барьерная функция кишечника важна для слабого воспаления [39]. D-LA был продуктом кишечной бактериальной ферментации молочной кислоты, которая редко всасывается при нормальных обстоятельствах, только когда нарушается целостность слизистой оболочки кишечника; уровень D-LA в сыворотке крови может значительно повыситься.Таким образом, уровень D-LA был проверен после лечения таблеткой JQJT. Наши результаты показали, что уровень D-LA в сыворотке заметно увеличился в модельной группе, что отражало повышенную кишечную проницаемость при диабете 2 типа. Лечение таблетками JQJT значительно снизило уровень D-LA в сыворотке, что указывает на то, что таблетки JQJT могут способствовать целостности слизистой оболочки кишечника. С другой стороны, бокаловидные клетки могут секретировать слизь и являются одним из важных селективных барьеров барьерной функции кишечника [40]; Затем мы проверили бокаловидные клетки в каждой группе путем окрашивания PAS, и наши результаты показали, что количество PAS-положительных бокаловидных клеток увеличивалось после обработки таблеткой JQJT.Основываясь на этих результатах, мы предполагаем, что барьерная функция слизистой оболочки кишечника может быть фактором, способствующим подавляющему воспаление эффекту таблеток JQJT.

После выявления улучшающего эффекта таблеток JQJT на барьер кишечника, поскольку инсулинорезистентность была тесно связана с воспалительной реакцией низкого уровня при диабете 2 типа, мы оценили эффект таблеток JQJT на воспаление, проверив уровни IL-6. , TNF- α и MCP-1. Наши результаты показали, что уровни TNF-, α , IL-6 и MCP-1 были заметно снижены после введения таблеток JQJT, что указывает на то, что таблетки JQJT могут ингибировать воспалительную реакцию при диабете 2 типа.Эти результаты продемонстрировали, что лечение таблетками JQJT улучшает инсулинорезистентность, которая связана с подавлением воспаления слабой степени.

В нашем исследовании как низкие, так и высокие дозы таблеток JQJT оказывают влияние на микробиоту кишечника, уменьшая воспаление и резистентность к инсулину, но зависимость от дозировки не является значительной. Микробиота кишечника — это большая и сложная экосистема, и традиционная китайская медицина имеет множество путей и множественных целей. Таким образом, в сочетании с двумя вышеупомянутыми пунктами мы предположили, что высокая и низкая доза могут по-разному влиять на резистентность к инсулину у мышей с диабетом 2 типа.Лечение в низких дозах модулирует микробиоту кишечника, вырабатывая масляную кислоту, улучшая резистентность к инсулину. Масляная кислота восстанавливает поврежденные клетки слизистой оболочки кишечника и восстанавливает целостность слизистой оболочки кишечника. В то же время, лечение низкими дозами может увеличить количество бокаловидных клеток кишечника, чтобы производить больше слизи, чтобы сформировать слой слизи, снизить кишечную проницаемость и предотвратить попадание вредных веществ в организм, которые вызвали воспалительную реакцию, тем самым подавляя низкий уровень степени воспаления, в то время как лечение высокими дозами изменило микробиоту кишечника иначе, чем лечение низкими дозами.Возможно, лечение таблетками JQJT высокими дозами улучшает инсулинорезистентность другими путями. Это то, что мы изучим для будущего эксперимента.

5. Выводы

Наше настоящее исследование во-первых предоставило доказательства того, что таблетки JQJT, клинически широко используемое китайское патентное лекарство, могут улучшить инсулинорезистентность СД2, регулируя микробиоту кишечника, способствуя выработке SCFAs, и этот механизм был связан с увеличением барьерная функция кишечника, впоследствии снижающая воспалительную реакцию хозяина.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Вклад авторов

Ин Цао и Гуован Яо внесли равный вклад в эту работу.

Выражение признательности

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81673707, 81403213) и исследовательской группой Changjiang Scholars and Innovation Research Team в университете («PCSIRT» IRT 14R41), а также Программой обучения инновационных исследовательских групп. средней школы Тяньцзиня в 13-й пятилетке (No.TD13-5050).

Пробиотик с четырьмя штаммами оказывает положительное иммуномодулирующее действие, увеличивая продукцию бутирата толстой кишки in vitro введение часто не защищает бактерии от проблем пищеварения человека, что означает, что бактерии не достигают тонкой кишки в жизнеспособном состоянии. В результате способность пробиотиков влиять на микробиоту кишечника человека не доказана.Здесь мы показываем, как (i) рассмотренный состав водной суспензии пробиотиков может облегчить доставку жизнеспособных пробиотических бактерий в кишечник и (ii) количественно оценить эффект колонизации и пролиферации конкретных видов пробиотиков на микробиоту кишечника человека, используя

in- vitro модель кишечника. Наши данные показали немедленную колонизацию и рост трех видов пробиотиков в просвете и слизистой оболочке проксимального и дистального отделов толстой кишки и рост четвертого вида в просвете проксимального отдела толстой кишки, что привело к более высоким концентрациям лактата в проксимальных и дистальных отделах толстой кишки.Лактат стимулировал рост бактерий, потребляющих лактат, изменяя бактериальное разнообразие микробиоты и приводя к увеличению производства короткоцепочечных жирных кислот, особенно бутирата. Кроме того, был замечен иммуномодулирующий эффект пробиотиков; продукция противовоспалительных цитокинов (IL-6 и IL-10) была увеличена, а продукция воспалительных хемокинов (MCP-1, CXCL 10 и IL-8) была снижена. Результаты показывают, что сами по себе пробиотики не вызывают клинического эффекта; скорее, они способствуют модуляции состава кишечной микробиоты и метаболической активности, тем самым влияя на иммунный ответ.

Ключевые слова

Пробиотик

Пероральная доставка

Короткоцепочечная жирная кислота

Бутират

Лактобациллы

Противовоспалительное

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2018 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Сила кишечных бактерий и пробиотиков для здоровья сердца

Знаете ли вы, что на вас влияет не только то, что вы едите, но и то, что естественные микроорганизмы в кишечнике метаболизируются после еды? Его правда.Исследователи продолжают лучше понимать, как в целом На здоровье влияют кишечные бактерии, причем удивительным образом. Не только может эти бактерии влияют на обмен веществ, иммунные реакции и даже настроение, теперь это считали, что они также могут повлиять на здоровье сердца.

Что может выявить снижение артериального давления у мышей

В авангарде исследований кишечных бактерий на животных стоит Дженнифер Л. Плужник, доктор философии, доцент кафедры физиологии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса.Плужник изучает идею о том, что бактерии, живущие в кишечнике, могут вырабатывать химические вещества в рамках своего нормального метаболизма после того, как они подвергаются воздействию пищи, которую мы едим.

Когда эти химические вещества затем всасываются в кровоток, считается, что они активируют рецепторы в кровеносных сосудах, чтобы снизить кровяное давление. В исследованиях на мышах эти изменения артериального давления значительны, особенно с учетом потенциального воздействия на протяжении всей жизни.

Но хотя кишечные бактерии и артериальное давление кажутся связанными, исследователи еще не полностью понимают их взаимосвязь.Вы можете сказать, что это сложно.

«Мы знаем, что существует симбиотический тип отношений между кишечными бактериями и их хозяевами — это мы. Некоторые химические вещества, вырабатываемые кишечными бактериями, могут изменять кровяное давление. Мы также знаем, что когда у мышей, крыс или людей повышенное кровяное давление, бактерии в их кишечнике разные. Каждая из этих вещей раскрывает часть головоломки. Но у нас пока недостаточно деталей, чтобы собрать всю головоломку », — говорит Плужник.

Могут ли пробиотики и пребиотики снижать артериальное давление?

Употребление пищи, содержащей пробиотики — потребляемые живые бактерии — в предыдущих исследованиях было связано с более здоровым артериальным давлением.

«Йогурт — самый яркий пример пробиотика», — говорит Плужник. «Люди могут не знать о пребиотиках и ».

Пребиотики — это продукты, которые вы едите и которые содержат бактерии-предшественники, необходимые для выработки специальных химикатов, которые затем поглощаются нашим организмом, потенциально снижая кровяное давление.

«Клетчатка может быть пребиотиком для многих бактерий, поэтому, когда вы едите клетчатку, бактерии расщепляют ее, чтобы произвести эти химические вещества», — говорит Плужник. Вы можете найти пребиотики в пищевых продуктах, содержащих клетчатку, таких как чеснок, лук, спаржа, цельнозерновые макароны и сладкий картофель.

Будущие надежды на здоровье сердца

Плужник предвидит будущее, в котором меры по поддержанию здоровья сердца могут включать соображения здоровья кишечника, а также включать оптимальные рекомендации как для приема антибиотиков, которые могут отрицательно влиять на кишечные бактерии, так и для приема пробиотиков. Но мы еще не достигли цели.

«Мы уже далеки от того, чтобы сказать вам, какой именно йогурт нужно есть, чтобы попытаться снизить кровяное давление, но я думаю, что возможность предоставить такую ​​информацию — это долгосрочная надежда — соберите всю загадку кусочки и соедините их вместе », — говорит Плужник.

Все ли пробиотики одинаковы? Что такое кишечная флора?

Флора кишечника и пробиотики

Кишечник каждого человека наполнен триллионами микробактерий. Эти бактерии известны как кишечная флора. Флора кишечника помогает защитить организм от болезней, улучшает работу внутренних систем и влияет на психическое здоровье. Пробиотики — это живые бактерии, которые создают баланс между полезными и вредными бактериями. Пробиотики, которые чаще всего встречаются в йогурте и ферментированных продуктах, не все одинаковы.

Что такое кишечная флора?

Флора кишечника — это триллионы микроскопических бактерий, обитающих в желудке и пищеварительном тракте. Существует более 300 различных видов. Бактериальный состав каждого человека уникален и определяется тремя основными факторами: микробиотой матери, диетой и образом жизни. Флора кишечника оказывает наиболее существенное влияние на физическое и психическое благополучие, затрагивая все, от метаболизма до иммунной системы. Флора кишечника может помочь бороться с болезнями или повысить риск.Флора кишечника может даже влиять на спортивные результаты и внешний вид кожи человека. Лучший способ избавиться от бактерий в кишечнике — придерживаться здоровой и сбалансированной диеты, ограничивать использование антибиотиков, хорошо заниматься спортом и принимать пробиотики.

Что такое пробиотики?

Пробиотики — это живые бактерии, которые при употреблении приносят много пользы для здоровья. Пробиотики невероятно полезны для пищеварительной системы и помогают поддерживать баланс между хорошими и вредными бактериями в организме.Доказано, что пробиотики способствуют снижению веса, заставляя людей чувствовать себя сытыми на более длительные периоды, сжигая больше калорий и накапливая меньше жира. Пробиотики также обладают рядом дополнительных преимуществ, таких как:

• Лечение диареи
• Снижает уровень холестерина ЛПНП
• Понижает артериальное давление
• Улучшение расстройств пищеварения, таких как СРК и болезнь Крона
• Борьба с психическими расстройствами, такими как тревога, депрессия и ОКР
• Уменьшение кожной аллергии и экземы

Все ли пробиотики одинаковы?

Не все пробиотики одинаковы, и каждый предлагает разные комбинации полезных бактерий.Пробиотики делятся на две основные группы: Lactobacillus и Bifidobacterium. Lactobacillus — наиболее распространенный пробиотик, который содержится в большинстве ферментированных продуктов и йогуртах. Lactobacillus подходит для людей, которые не могут переваривать лактозу, содержащуюся в молоке. Бифидобактерии содержатся в большинстве других молочных продуктов и полезны при лечении многих расстройств пищеварения.

Природные источники

Йогурт — самый распространенный источник пробиотиков. Некоторая часть йогурта пастеризуется, что убивает полезные бактерии, а оставшиеся живые культуры не переносят желудочную кислоту.Кислотоустойчивые капсулы — популярный метод, позволяющий потреблять пробиотики и проходить через желудочную кислоту в пищеварительный тракт. Когда таблетки растворяются в кишечнике, полезные бактерии колонизируются, и потребитель получает все преимущества.

Выбор подходящего пробиотика

Микрофлора каждого человека уникальна. Выбор пробиотика будет индивидуальным для каждого человека. Сами по себе пробиотики не исправят флору кишечника.