Восстановление микрофлоры желудка и кишечника: Препараты для восстановления микрофлоры кишечника

Биологически активная добавка. Не является лекарственным средством.

Кефир улучшает микрофлору кишечника. Научное доказательство

31 января 2017

Доктор Майкл Мозли выяснил, что же на самом деле влияет на наши кишки

Может ли пища, которую мы употребляем, улучшить состояние нашего кишечника? Доктор Майкл Мозли решил разобраться, какие продукты и напитки эффективнее улучшают микрофлору.

Кишечный микробиом — то есть тот разнообразный набор бактерий, который населяет наши кишки, — стал в последнее время популярной научной темой.

Практически каждый день можно наткнуться на заголовок, утверждающий, что микробиом, оказывается, воздействует на наше здоровье каким-то новым, еще более удивительным образом — будь то похудение, настроение или же наша способность сопротивляться инфекциям.

Поэтому неудивительно, что супермаркеты и магазины здоровой пищи, учитывая этот возросший интерес к нашей внутренней экосистеме, стали продавать разнообразные пищевые продукты и биологически активные добавки, содержащие живые микрокультуры — пробиотики, которые якобы могут улучшить здоровье наших кишок. Но так ли это на самом деле?

Чтобы это выяснить программа «Верьте мне, я доктор!» («Trust me, I’m A Doctor») решила провести эксперимент в шотландском городе Инвернесс с помощью местного отделения Национальной службы здравоохранения (NHS Highland) и 30 добровольцев и ученых, собранных со всей страны.

Три группы

Автор фото, Science Photo Library

Одна из важнейших молочнокислых бактерий — Lactobacillus casei, которую можно обнаружить как у нас во рту, так и в кишках

Мы разделили наших добровольцев на три группы и попросили каждую из них в отдельности испробовать на себе в течение четырех недель какой-нибудь один способ из тех, которые вроде бы должны улучшать наш микробиом.

Первая наша группа стала пить продающийся в продуктовых магазинах пробиотический напиток из разряда тех, которые, как правило, содержат одну или две бифидобактерии, способных пережить путешествие через кислотную среду в желудке и попасть непосредственно в кишки.

Вторая группа перешла на кефир, производящийся методом обычного брожения и содержащий набор бактерий и дрожжей.

Третья группа должна была есть еду, богатую инулином — природным полисахаридом, являющимся биологически активной добавкой, пребиотиком.

Пребиотики — это вещества, которые питают «хорошие» бактерии, уже живущие в нашем кишечнике, а инулин содержится в таких продуктах, как топинамбур (земляная груша), корень цикория, лук, чеснок и лук-порей.

Стакан кефира вместо?

Автор фото, iStock

Земляная груша является полезным пребиотиком

В конце своего эксперимента мы обнаружили удивительную вещь.

У группы, которая пила пробиотический напиток, немного прибавилось бактерии, которая хорошо влияет на поддержание веса — Lachnospiraceae, хотя эти изменения были статистически незначимы.

Две другие группы продемонстрировали более заметные изменения.

Группа, употреблявшая пищу, богатую пребиотиком, серьезно нарастила присутствие в кишечнике того типа бактерии, которая хорошо влияет на состояние нашего кишечника, — этот же результат показывали исследования других ученых.

Однако самое большое изменение произошло у той группы, которая пила кефир.

У добровольцев из этой группы резко выросла колония лактобактерий, которые, как мы знаем, оказывают положительное воздействие на наш кишечник и помогают в таких случаях, как непереносимость лактозы и диарея туриста (понос, который может возникнуть у человека при смене климата, воды и еды — то есть при столкновении с непривычными микробами).

«Ферментированные [подвергнутые процессу брожения] продукты в своей основе довольно кислые, поэтому эти микробы должны были эволюционировать с тем, чтобы приспособиться к подобного рода обстановке и выдерживать кислотную среду, — поясняет доктор Пол Коттер из научно-исследовательского центра Teagasc в городе Корк, который помогал нам в наших изысканиях. — Именно поэтому они проходят сквозь желудок и могут повлиять на формирование среды в кишечнике».

Автор фото, iStock

Да, в Британии продается кефир, хотя и не на каждом шагу

Где брать?

Мы решили продолжить изучение ферментированных продуктов и напитков, чтобы понять, на чем именно следует остановить свой выбор, если вы хотите улучшить свою кишечную среду.

С помощью доктора Коттера и ученых Роухэмптонского университета мы отобрали целый ряд приготовленных дома или купленных в магазине продуктов и напитков, подвергнутых процессу брожения, и отослали их в лабораторию.

Разница получилась колоссальная: тогда как многие продукты, изготовленные дома или же сделанные традиционным методом брожения, действительно содержали большое количество бактерий, некоторые промышленно произведенные продукты почти никаких полезных бактерий не содержали.

«Обычно коммерческие продукты должны проходить процесс пастеризации уже после приготовления, чтобы их обезопасить и продлить срок годности, а это убивает бактерии, но с приготовленными в домашних условиях этого не случается», — поясняет доктор Коттер.

Так что, если вы хотите улучшить работу кишечника и пополнить свой микробиом благотворными бактериями, то лучше всего покупать те продукты, которые приготовлены традиционным способом или же вовсе делать их самим.

41-mini лекция «Восстановление микрофлоры кишечника»

Нормальная микрофлора толстого кишечника неоднородна и состоит из 200 разных видов микроорганизмов. Под воздействием внутренних и внешних негативных факторов может наблюдаться уменьшение количества бифидум и лактобактерий, а также ускоренное размножение условно-патогенных и патогенных микроорганизмов.

Данное состояние носит название дисбактериоз. Кишечный дисбиоз с одинаковой частотой возникает у людей различного возраста, независимо от пола. Хронический дисбаланс микрофлоры приводит к серьезным последствиям, включая иммунодефицитные состояния, расстройства пищеварения, структурные поражения толстого кишечника и ухудшение общего состояния. Перед тем как восстановить микрофлору кишечника, необходимо ознакомиться с причинами дисбактериоза.

Что такое дисбактериоз кишечника

Дисбактериоз или дисбиоз — это хроническое, вялотекущее состояние, при котором наблюдается изменение соотношения полезных и патогенных микроорганизмов кишечника. Полезные микроорганизмы обитающие в кишечнике, участвуют в расщеплении биологически-активных компонентов, поступающих с пищей, синтезируют отдельные витамины, подавляют гнилостные и бродильные процессы, а также являются важным звеном общего иммунитета.

Снижение популяции бифидум и лактобактерий приводит к ускоренному размножению таких болезнетворных микроорганизмов, как стрептококки, стафилококки, грибок Саndida. Накопление продуктов жизнедеятельности патогенных микроорганизмов приводит к интоксикации, ухудшению общего состояния и поражению слизистой оболочки кишечника. Восстановление микрофлоры после антибиотиков у ребенка и взрослого человека, является вопросом сохранения здоровья на долгие годы.

Причины изменения состава микрофлоры

Спровоцировать нарушение баланса кишечной микрофлоры может как один внешний или внутренний фактор, так и их совокупность. К основным причинам, которые напрямую или косвенно приводят к развитию дисбактериоза, относят:

1. Нерациональное питание, преобладание в меню белковой или жирной пищи.

2. Употребление алкоголя.

3. Регулярное воздействие стрессового фактора на организм, физическое и эмоциональное переутомление.

4. Длительный прием антибиотиков.

5. Обострение хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. К таким заболеваниям относится холецистит, болезнь Крона, неспецифический язвенный колит, целиакия, панкреатит, гепатит и цирроз печени.

6. Проживание на территории с неблагоприятной экологической обстановкой.

7. Прием лекарственных медикаментов из группы иммуносупрессоров, кишечных сорбентов, секретолитиков, противотуберкулезных средств, слабительных и противоопухолевых.

8. Наличие глистных инвазий (аскаридоз).

9. Ранее перенесенные оперативные вмешательства на кишечнике.

Сезонные изменения в питании и специфика трудовой деятельности, также могут повлечь за собой развитие дисбактериоза. Перед тем как восстановить микрофлору кишечника, лекарства необходимо согласовывать с лечащим врачом.

Как нормализовать состав кишечной микрофлоры

В период межсезонья наблюдаются вспышки гриппа, ОРВИ и ротавирусной инфекции, что заставляет людей принимать противовирусные и антибактериальные средства. Подобное лечение в 90% случаев заканчивается кишечным дисбиозом. Независимо от причины развития дисбаланса, лучшие показатели в восстановлении микрофлоры после антибиотиков наблюдались при назначении пробиотиков «Соя-лактум» и «Соя-бифидум»выпускаемые компанией «Экобиос».

Прием биологически-активных добавок «Соя-лактум» и «Соя-бифидум» осуществляется согласно инструкции по применению.

ВНИМАНИЕ: Пробиотические препараты компании «Экобиос» — имеют высокую эффективность в борьбе с дисбактериозом кишечника человека!

≡ 4R программа. Восстановление функций желудка и кишечника в г. Днепр

4R программа начинается с точной и глубокой диагностики работы всех функций желудка и кишечника. Задача диагностики состоит не только в том, чтобы поставить диагноз пациенту, но и в том, чтобы выявить причины, которые привели к развитию болезни.

В конечном итоге диагностика должна ответить на следующие вопросы:

• Какая кислотопродуцирующая функция желудка пациента?
• Насколько эффективно работают пищеварительные ферменты различных отделов кишечника?
• Насколько эффективно работают процессы всасывания питательных веществ?
• Каково состояние кишечного барьера?
• Каково количество и какие виды дружественной кишечной флоры?
• Есть ли условно-патогенные и патогенные бактерии в кишечнике и какова их чувствительность к антибиотикам и натуральным агентам?
• Есть ли в кишечнике грибковая флора или плесени, а также какова её чувствительность к противогрибковым и растительным препаратам?
• Есть ли в кишечнике паразиты или глисты?
• К каким продуктам питания сенсибилизирован пациент?
• Есть ли у пациента целиакия?

После того как мы получили чёткий ответ на все эти вопросы, мы можем успешно проводить восстановление функций желудка и кишечника или вылечить те или иные заболевания желудочно-кишечного тракта.

Давайте теперь рассмотрим современные подходы к лечению и восстановление функций желудка и кишечника и других заболеваний кишечника.

• Прежде всего, необходимо убрать из рациона питания те продукты, к которым обнаружены высокие титры IgG и IgE. Также нам необходимо удалить из кишечника паразитов, глистов, патогенную или условно-патогенную флору, грибы и плесени.
• Кроме того, необходимо восстановить нормальную кислотопродуцирующую функцию желудка, секрецию ферментов поджелудочной железы в случае неадекватной их продукции. Для этих целей следует использовать препараты, которые содержат соляную кислоту и горечи, что необходимо для восстановления кислотопродуцирующей функции, а также различные лекарства, которые содержат ферменты поджелудочной железы (Metagest, Metazyme).
• Следующей задачей восстановления функции желудка и кишечника является заселение кишечника дружественной организму кишечной флорой в случае её недостатка. Для решения этой задачи, прежде всего, необходимы препараты, которые бы содержали достаточно высокие количества (миллиарды) живых бифидобактерий, лактобактерий, кишечной палочки (Ultra Flora Plus). Следует сразу заметить, что чаще всего такие препараты необходимо держать в холодильнике, и нарушение условий их хранения может повлечь снижение количества живых бактерий в препарате. Но для того, чтобы эти бактерии прижились в кишечнике, нужно обеспечить их достаточно большим количеством необходимой для них пищи. Любимой пищей для бактерий служит клетчатка. Особенно та, которая содержится в рисе, луке, спарже, топинамбуре, цикории. Эта клетчатка входит в состав многих препаратов, которые восстанавливают функцию желудочно-кишечного тракта.
• И последней задачей лечения является заживление слизистой и восстановление нормального кишечного барьера. Восстановить целостность слизистой оболочки вам помогут препараты, которые содержат глютамин, лецитин, сок алоэ, клетчатку корня солодки, а также многокомпонентные препараты, которые относятся к медицинскому питанию (Glutagenics, Endefen, UltraClearSustain).

Длительность терапии по восстановление функций желудка и кишечника составляет около трёх месяцев в нашей клинике в г. Днепр.

Если вы успешно выполнили все эти четыре задачи, значит, с большой долей вероятности, вам удалось восстановить нарушения и сбои в работе кишечника и избавиться от тех или иных гастроэнтерологических проблем.

И после того, как вы полностью провели восстановление функций желудка и кишечника, постарайтесь удержать то состояние здоровья, которого вам удалось добиться, и помните, что дорога к здоровью «вымощена» здоровым кишечником.

Страница не найдена |

404. Страница не найдена

Архив за месяц

ПнВтСрЧтПтСбВс

      1

16171819202122

23242526272829

3031     

     12

     12

      1

3031     

     12

15161718192021

25262728293031

    123

45678910

     12

17181920212223

31      

2728293031  

      1

   1234

567891011

     12

891011121314

11121314151617

28293031   

   1234

     12

  12345

6789101112

567891011

12131415161718

19202122232425

3456789

17181920212223

24252627282930

  12345

13141516171819

20212223242526

2728293031  

15161718192021

22232425262728

2930     

Архивы

Метки

Настройки
для слабовидящих

Диета для восстановления микробиома улучшает пищеварение, познавательные способности, а также физическое и эмоциональное благополучие

PLoS One. 2017; 12 (6): e0179017.

Эта статья отозвана.
Отзыв в: PLoS One. 2018 Март 20; 13 (3): e0194851 См. Также: Политика PMC об отзыве

Кейт Лоуренс

¹ Департамент психологии, Университет Святой Марии, Твикенхэм, Соединенное Королевство

Жаннетт Хайд

² Независимый исследователь, зарегистрированный диетолог, бакалавр наук ( С отличием) Nutritional Therapy CNHC mBANT, Твикенхем, Великобритания

Франческо Каппелло, редактор

¹ Кафедра психологии, Университет Святой Марии, Твикенхэм, Великобритания

² Независимый исследователь, зарегистрированный терапевт-диетолог Бакалавр наук (с отличием) ) Nutritional Therapy CNHC mBANT, Твикенхэм, Великобритания

Университет Палермо, ИТАЛИЯ

Конкурирующие интересы: Я прочитал политику журнала, и у авторов этой рукописи есть следующие конкурирующие интересы: J.Хайд опубликовал две книги, основанные на диетических манипуляциях «Преображение кишечника», оцененных в этой статье: «Хайд Дж. Преображение кишечника». Лондон: Quercus Editions Ltd; 2015. Хайд Дж. Книга рецептов преобразования кишечника. Лондон: Quercus Editions Ltd; 2016. Это не влияет на нашу приверженность политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами.

• Концептуальная разработка: JH KL.

• Обработка данных: JH KL.

• Формальный анализ: KL JH.

• Расследование: KL JH.

• Методология: JH KL.

• Администрация проекта: JH KL.

• Ресурсы: JH KL.

• Программное обеспечение: KL JH.

• Написание — первоначальный эскиз: KL JH.

• Написание — просмотр и редактирование: KL JH.

Поступила 07.03.2017; Принята в печать 23 мая 2017 г.

Abstract

Было обнаружено, что манипулирование кишечными бактериями в микробиоме с помощью пробиотиков и пребиотиков влияет как на физическое, так и на эмоциональное благополучие. В этом исследовании используется диетическая манипуляция « The Gut Makeover », разработанная для выявления положительных изменений кишечных бактерий в микробиоме.21 здоровый участник прошел курс « The Gut Makeover » в течение четырехнедельного периода. Вес и различные аспекты здоровья были оценены до и после вмешательства с помощью опросника по медицинским симптомам функциональной медицины (MSQ). Парные выборочные t-тесты показали значительное снижение веса, о котором сообщают сами пациенты, в конце вмешательства. Неблагоприятные медицинские симптомы, связанные с пищеварением, познанием, а также физическим и эмоциональным благополучием, также значительно уменьшились в ходе диетического вмешательства.Вмешательство, направленное на борьбу с кишечными бактериями, оказало значительное влияние на пищеварение, уменьшив симптомы типа СРК в этой неклинической популяции. Также наблюдалось резкое уменьшение негативных симптомов, связанных с познанием, памятью и эмоциональным благополучием, включая симптомы тревоги и депрессии. Манипуляции с диетическим микробиомом кишечника могут иметь положительную пользу для физического и психологического здоровья, аналогичную той, о которой сообщалось в исследованиях с использованием пребиотиков и пробиотиков.Небольшой размер выборки и отсутствие контроля над искажающими переменными означает, что будет важно воспроизвести эти результаты в более крупномасштабных контролируемых проспективных клинических испытаниях. Это диетическое вмешательство микробиома может улучшить физическое и эмоциональное благополучие населения в целом, но также должно быть изучено в качестве варианта лечения людей с такими разнообразными состояниями, как СРК, тревога, депрессия и болезнь Альцгеймера.

Введение

Кишечник среднего человека содержит триллионы кишечных бактерий.Разнообразие и штаммы этих бактерий сильно различаются у разных людей. Исследования показали, что неоптимальные кишечные бактерии могут иметь огромное влияние на здоровье. Например, было обнаружено, что здоровье микробиома с точки зрения видов и разнообразия кишечных бактерий связано с проблемами пищеварения, такими как тошнота, вздутие живота и диарея [1] и синдром раздраженного кишечника (СРК) [2]. Кроме того, о неоптимальном бактериальном разнообразии сообщается при ряде состояний, которые серьезно влияют на здоровье, от болезни Крона [3] и ожирения [4] до диабета 2 типа [5].

Экология микробиома кишечника была связана с весом в исследованиях на животных [6, 7]. Низкое бактериальное богатство связано с более высоким индексом массы тела у людей, а бактериальное богатство — с более низким индексом массы тела [8]. Низкое разнообразие фекальных бактерий было недавно связано именно с висцеральным жиром в исследованиях на людях с близнецами [9]; висцеральный жир связан с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний и диабета 2 типа [10].

Было высказано предположение, что кишечные бактерии влияют на вес, сигнализируя о насыщении в мозг в исследованиях на животных [11] и влияя на извлечение калорий из пищи [12].Например, было показано, что микробиота молодых людей с ожирением более эффективна в окислении углеводов до сохраняемого жира, чем микробиота худых молодых людей [13]. Кроме того, данные исследований на мышах показывают, что разнообразие бактерий играет роль в метаболизме и ожирении у хозяина [14].

В некоторых исследованиях изучалось влияние пероральных пробиотиков на вес как у людей, так и у животных. Пробиотики состоят из ряда микроорганизмов (то есть полезных бактерий), которые вводятся в организм с целью получения от них пользы для здоровья [15].В частности, бактерии рода Lactobacillus, по-видимому, играют роль в регуляции веса [12], возможно, опосредованной его участием в ферментации сахаров в кислоты [16].

Несмотря на некоторую несогласованность результатов исследования, оральное введение пробиотиков также помогает облегчить желудочно-кишечные симптомы при СРК [17,18]. Однако пока неясно, опосредуются ли полезные эффекты пробиотиков (особенно у здоровых взрослых) прямым изменением состояния нашей кишечной микробиоты [19], [20].Необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, могут ли добавки с пробиотиками иметь пользу для здоровья неклинических групп населения.

Пероральный прием пробиотиков в качестве добавок — не единственный способ повлиять на наш микробиом. Состав наших кишечных бактерий не обязательно остается стабильным на протяжении всей жизни [21] и может зависеть от таких факторов, как паразиты, болезни и окружающая среда [22, 23]. Диета может быстро влиять на количество бактерий в кишечнике с последствиями для здоровья [24] и является наиболее важным влиянием на микробиом [25].Исследования показали, что с кишечными бактериями можно манипулировать за несколько дней, изменив диету. Например, изменение количества растительной или животной пищи в рационе, а также регулировка потребления углеводов могут влиять на состав микробиома [26,27]. Четырехнедельная программа восстановления кишечных бактерий The Gut Makeover ‘- это диетический протокол, который пытается управлять кишечными бактериями путем ограничения обработанных продуктов с высоким содержанием углеводов, сахара и искусственных подсластителей, которые могут вызвать дисбактериоз, вместе с увеличением потребления овощей. и ферментированные продукты, которые способствуют развитию полезных бактерий [28].Эта диета была разработана в первую очередь как средство для похудания и устранения симптомов пищеварения. Однако отдельные сообщения о людях, принимающих участие в этой программе, свидетельствуют о дополнительных улучшениях как физического, так и психологического благополучия [28].

Хотя влияние диеты The Gut Makeover на здоровье и разнообразие микробиома напрямую не проверялось, ее концептуализация была основана на научных данных, которые предполагают, что эти манипуляции будут способствовать здоровью кишечника и разнообразию микробиома.Рекомендации включают употребление в пищу разнообразных овощей и фруктов, содержащих клетчатку [29,30] и фитохимические вещества [30], чтобы прокормить кишечные бактерии и способствовать разнообразию видов. Людям рекомендуется есть продукты с пробиотиками, чтобы выращивать полезные бактерии в кишечнике [31], и продукты с пребиотиками, чтобы кормить кишечные бактерии [24,32]. Также предлагается ограниченное по времени кормление, которое включает в себя голодание в течение двенадцати часов между обедом и завтраком, чтобы дать кишечнику время стимулировать повторный рост кишечных бактерий в течение ночи [14,33].

Предыдущие исследования выявили значительное уменьшение неблагоприятных пищеварительных симптомов [17] и улучшение регулирования веса [12], настроения [34] и других аспектов общего здоровья и благополучия [35] у людей, принимающих пробиотики. В этом исследовательском исследовании мы исследовали, может ли диетическое вмешательство, направленное на устранение кишечных бактерий, оказать положительное влияние на физическое и эмоциональное благополучие здоровых взрослых людей.

Материалы и методы

Эта ретроспективная оценка лечебного питания (без контрольной группы) была основана на плане повторных измерений.Все участники прошли групповую диетическую терапию в рамках обычной клинической практики. Комитет по этике Университета Святой Марии разрешил исследователям с этической точки зрения связываться с участниками, принимающими участие в этой терапии, и запрашивать разрешение на использование их данных для исследования. Все, кроме двух участников, согласились; с одним нельзя было связаться, а другой не хотел, чтобы их данные использовались. Все участники дали письменное информированное согласие на использование их данных до и после в исследовательских целях.Исследование проводилось на 21 участнике (20 женщин и 1 мужчина) в возрасте от 27 до 64 лет, средний возраст 47 лет. Среди участников 20 были кавказцами и один азиат.

В рамках рутинной групповой диетической терапии участники следовали диетической программе (разработанной для оптимизации кишечных бактерий) в течение 4 недель, заполняя анкету о своем здоровье и самочувствии до диеты и после диеты.

Диетическая программа для оптимизации кишечных бактерий

The Gut Makeover [28] — это диетическая программа, которая была разработана для улучшения здоровья и разнообразия микробиома, что приводит к потере веса и дополнительной пользе для здоровья (в первую очередь, пищеварительной).Группы представляли собой удобную выборку людей, обращавшихся за услугами диетолога. Таким образом, основной целью большинства участников была потеря веса, а некоторые дополнительно были направлены на улучшение пищеварительных симптомов (хронический кислотный рефлюкс, вздутие живота, запор, жидкий стул, ветер), а также проблемы с энергией и болью. Ни один из участников не принимал участие в лечебном питании с явной целью улучшения эмоционального или когнитивного благополучия.

В начале программы участники посетили либо очный, либо онлайн-семинар, где их проинструктировал диетолог, обученный этой процедуре, по протоколу питания на четыре недели.Им также раздали раздаточные материалы с подробным описанием плана. Дальнейшие личные или интерактивные групповые брифинги с диетологом проводились в середине диеты (через две недели) и в конце (через четыре недели). Во время программы обеим группам была предложена частная группа в Facebook, где они могли поделиться опытом и задать вопросы диетологу.

Протокол Gut Makeover был разработан на основе исследований микробиома и проницаемости кишечника.Подробности протокола полностью описаны в опубликованных руководствах [28] и кратко изложены ниже.

В течение четырех недель участники

• Ешьте три основных приема пищи в день, без перекусов.

• Соблюдайте 12-часовой ночной пост между обедом и завтраком, между обедом и завтраком разрешается только питьевая вода.

• Съешьте семь американских чашек растений (сырое количество) в день (пять — овощи, две — фрукты).

• Употребляйте белок с каждым приемом пищи (животные, рыба, яйца, орехи или семена).

• Съешьте от 20 до 30 различных видов растений (свежие травы, овощи и фрукты) в течение недели для разнообразия.

• Используйте оливковое масло первого холодного отжима и кокосовое масло в качестве кулинарных масел по умолчанию.

• Тщательно пережевывайте пищу, стараясь сделать примерно 20 жеваний на кусок.

• Не считайте калории и не ограничивайте их.

Во второй половине плана (недели 2–4) участники также

• Могут есть масло и топленое масло.

• Употребляйте пробиотические продукты, такие как кисломолочный кефир, квашеную капусту, темпе и мисо.

• Увеличьте потребление овощей-пребиотиков, таких как бананы, фенхель, спаржа, холодный картофель, лук, чеснок, лук-порей, фенхель, топинамбур, пак-чой.

• Употребляйте костный бульон / бульон.

Исключено из рациона в течение четырех недель

• Рафинированный сахар.

• Зерна (e.г. пшеница, рис, овес, кукуруза, киноа) и зернобобовые (например, чечевица и фасоль)

• Алкоголь

• Кофеин

• Молочные продукты (можно возобновить через 2 недели, если при повторном введении нет побочных эффектов)

Целью исследования была количественная оценка воздействия программы The Gut Makeover на различные аспекты здоровья и благополучия. Это было оценено с помощью опросника по медицинским симптомам функциональной медицины (MSQ) [36], который состоит из 71 вопроса, относящегося к 15 областям здоровья (подробно в), включая симптомы, связанные с пищеварительным трактом, разумом и эмоциями.MSQ [36] — это инструмент отслеживания, используемый клиницистами для оценки прогресса пациента в изменении диеты и образа жизни. Его давали участникам в рамках их рутинного вмешательства для оценки любых изменений симптомов от до и после вмешательства. Он не был выбран специально для целей исследования, и в нем отсутствует подробная информация, касающаяся его надежности и достоверности, по сравнению со шкалами, используемыми более конкретно для исследований. Тем не менее, он содержит ценную информацию, которую можно использовать для проведения дальнейших исследований, основанных на гипотезах.Альфа-тест Кронбаха, проведенный на основе наших ответов перед оценкой, показал значение α, равное 0,926, что указывает на превосходную внутреннюю согласованность MSQ. Ответы на вопросы шкалы после вмешательства также указали на высокий уровень внутренней согласованности шкалы (α = 0,827).

Таблица 1

Пункты вопроса и диапазон баллов для каждой подшкалы Анкеты по медицинским симптомам (MSQ).

Участников попросили оценить каждый из следующих симптомов на основе их типичного профиля здоровья за последние 14 дней, и они ответили на каждый пункт по пятибалльной шкале в диапазоне от 0 до 4, чтобы указать наличие или отсутствие каждого симптома.Ноль означает никогда или почти никогда и легкий, тогда как оценка четыре указывает на тяжелые и / или частые симптомы. Субшкалы содержат разное количество вопросов и, следовательно, разные диапазоны возможных баллов; эта информация подробно описана в.

Участники заполнили анкету в момент времени один (начало программы The Gut Makeover ) и во второй момент времени (после завершения четырехнедельной программы). Анкета была передана участникам для заполнения в виде бумажной копии в комнате, в которой проводились занятия с диетологом, или отправлена ​​участникам дома.Заполнение анкеты заняло примерно 10–15 минут. Как только анкеты были заполнены, их вернули терапевту-диетологу. Баллы по каждому подразделу были суммированы, чтобы дать оценку тяжести симптомов для каждой области здоровья вместе с общим баллом. Низкий балл указывает на небольшое количество / легкие симптомы, а высокий балл указывает на многие / более серьезные симптомы.

Результаты

Из 21 участника 20 сообщили о своем весе в момент времени один и момент времени два.Вес регистрировался самостоятельно, и испытуемых просили взвесить себя на одних и тех же весах в одно и то же время дня в начале и в конце программы. Потеря веса колебалась от 1 кг (2,2 фунта) до 7 кг (15,4 фунта). Средняя потеря веса для женщин составила 3,2 кг (7,1 фунта), SD 1,6 кг (3,5 фунта), а потеря веса для одного участника-мужчины составила 4,1 кг (9,0 фунтов). После вмешательства веса были ниже (женщины в среднем 65.3 кг, SD 9,78; мужчины 95,1 кг), чем до вмешательства (женщины в среднем 68,5 кг, SD 10,68 кг; мужчины 99,2 кг) (t (21) = 9,17, p <0,0001).

В ходе опроса клинициста участники сообщили о ряде улучшений со стороны желудочно-кишечного тракта, в том числе: уменьшение или прекращение хронического вздутия живота, кислотного рефлюкса, ветра, беспорядочных движений стула (либо жидкий, либо запор, либо хроническое чередование этих двух факторов). Также были отмечены улучшения настроения, энергии и качества сна, о которых сообщают сами.

Общие баллы по медицинским симптомам были представлены на T-тест для парной выборки.Общие баллы во время 1 (до диетического вмешательства) и во время 2 (после четырехнедельного диетического вмешательства) были введены в качестве парных переменных. Было отмечено значительное влияние диетического вмешательства на медицинские симптомы (t (21) = 7,87, p <0,0001). Как видно из, количество и тяжесть медицинских симптомов, о которых сообщалось до вмешательства (среднее значение = 60,10, стандартное отклонение = 31,95), было более чем в 3 раза выше, чем после четырехнедельного диетического вмешательства (среднее значение = 18,71, стандартное отклонение = 12,69). ).

Планки погрешностей показывают 95% доверительный интервал.

Все без исключения участники отметили снижение общих показателей медицинских симптомов от периода до вмешательства до периода после вмешательства; эти изменения оценки симптомов изображены в. Ни один из участников не наблюдал увеличения или сохранения количества симптомов от до и после вмешательства.

Общая оценка медицинских симптомов до и после диетического вмешательства для каждого участника.

Общие баллы по каждой из 14 подшкал Опросника по медицинским симптомам (MSQ) были затем введены в t-тесты для парной выборки.Поскольку было проведено 14 тестов, поправки Бонферрони были применены к уровню значимости (0,05 / 14), установив его на 0,0036. После внесения этой поправки значительная разница между оценками симптомов до и после диетического вмешательства была обнаружена для 11 индивидуальных подшкал. По всем этим подшкалам после вмешательства сообщалось о меньшем количестве медицинских симптомов (см.). Наблюдался значительный эффект диетических вмешательств в отношении симптомов со стороны головы (t (20) = 4,95, p <0,0001), глазных симптомов (t (20) = 3.96, p = 0,001), симптомы со стороны носа (t (20) = 4,22, p <0,0001), кожные симптомы (t (20) = 4,78, p <0,001), сердечные симптомы (t (20) = 4,11, p = 0,001), пищеварительные симптомы (t (20) = 6,10, p <0,0001), суставные и мышечные симптомы (t (20) = 4,66, p <0,0001), симптомы веса (t (20) = 6,47, p <0,0001), энергетические симптомы (t (20) = 5,18, p <0,0001), психические симптомы (t (20) = 5,22, p <0,0001) и эмоциональные симптомы (t (20) = 7,67, p <0,0001).

Таблица 2

Суммарные баллы до и после вмешательства для каждой из подшкал Опросника по медицинским симптомам.

Обсуждение

Программа Gut Makeover была разработана с целью оптимизации здоровья и улучшения здоровья микробиом, тем самым способствуя снижению веса и помогая решить проблемы с пищеварением.Результаты этого исследовательского исследования показали, что программа действительно привела к значительному снижению веса, о котором сообщают пациенты, а также симптомов по подшкале веса MSQ. Ответы участников по подшкале веса MSQ предполагают, что такие проблемы, как переедание, тяга, чрезмерный вес, компульсивное переедание и задержка воды, улучшились после четырехнедельного вмешательства. Если мы предположим, что соблюдение диеты повлияло на здоровье и разнообразие микробиома, это согласуется с исследованиями, которые предполагают, что микробиом, по-видимому, играет важную роль в регуляции энергии [12].Было обнаружено, что трансплантация фекалий от тучных людей мышам вызывает увеличение веса у мышей [37], что предполагает прямое влияние микробиоты на вес, которое может быстро происходить при модификации микробиома. Однако долгосрочное поддержание постного фенотипа в результате трансплантации еще недостаточно хорошо продемонстрировано и, вероятно, требует модификации диеты для поддержания дополнительного микробного разнообразия [38,39]. У людей более разнообразный микробиом связан с меньшим весом и меньшим количеством висцерального жира [8,9], и теоретически вмешательство The Gut Makeover должно способствовать большему разнообразию микробиома [28].Неизвестно, снизилось ли потребление калорий по сравнению с уровнем до вмешательства из-за исключения определенных продуктов из рациона. Однако диета не требовала ограничения калорийности или размера порций и позволяла неограниченное использование оливкового масла первого отжима, сливочного масла и кокосового жира, а это означало, что снижение потребления калорий не было предполагаемым следствием диеты.

Участники этого наблюдательного исследования также отметили значительное снижение симптомов со стороны органов пищеварения, о которых они сообщают в MSQ; после четырехнедельного вмешательства наблюдались меньшая частота и тяжесть тошноты, рвоты, диареи, запора, вздутия живота, газообразования, изжоги и боли в животе.В нашем исследовании была предпринята попытка управлять кишечными бактериями не с помощью пробиотических добавок, а с помощью диеты, способствующей развитию полезных бактерий. Наши результаты согласуются с исследованиями, предполагающими, что увеличение количества кишечных бактерий с помощью пробиотических вмешательств может облегчить некоторые симптомы СРК [17,18]; с дальнейшим предположением, что подобных улучшений пищеварения можно достичь с помощью диетической терапии. Кроме того, эти преимущества могут быть реализованы не только у людей с диагностированными заболеваниями кишечника, но и у «здоровых» взрослых.

Улучшение веса и пищеварения было ожидаемым результатом для участников, выполняющих этот протокол. Однако нас больше удивило положительное влияние вмешательства на широкий спектр других сфер благополучия. Симптомы со стороны головы (такие как головные боли, обморок, головокружение и бессонница) уменьшились, как и симптомы, связанные с глазами, носом, кожей, сердцем и суставами. Участники также сообщили о положительном влиянии на уровень энергии. Значительно упали и баллы по симптомам, связанным с отрицательными эмоциями.

Анализ баллов по подразделу «эмоции» MSQ показал, что после четырехнедельной программы произошло значительное улучшение эмоционального благополучия. Оценка симптомов эмоциональной дисфункции до вмешательства была в три раза выше, чем после участия в четырехнедельной программе. Уменьшились перепады настроения, тревожность, раздражительность и депрессия. Для участников это было неожиданным преимуществом лечения; ни один из участников не придерживался диетического режима с точки зрения его улучшения с точки зрения психического здоровья.Это означает, что на положительное влияние на эмоциональное благополучие вряд ли существенно повлияли ожидания участников. Однако, поскольку эмоциональное благополучие также тесно связано с физическим благополучием и образом тела [40,41], психологическая польза может быть косвенным результатом увеличения микробов, опосредованного потерей веса и уменьшением физических недугов.

Улучшение эмоционального благополучия согласуется с другими исследованиями, в которых использовались более прямые манипуляции для воздействия на микробиом.У мышей, лишенных кишечных бактерий, вырабатываются более высокие уровни кортизола (гормона стресса) наряду с более низкими уровнями химического вещества мозга BDNF [42]. Низкие уровни BDNF у людей связаны с тревогой и депрессией. Это говорит о том, что истощение полезных бактерий может играть причинную роль в тревоге и депрессии. Наше диетическое вмешательство было направлено на повторное заселение кишечника полезными бактериями и привело к заметному снижению самооценки чувства тревоги и депрессии.Существует ряд физиологических вероятных механизмов того, как кишечные микробы могут влиять на функцию мозга через ось кишечник-мозг. Было обнаружено, что у стерильных мышей (выведенных с дефицитом кишечных бактерий) наблюдается как измененная реакция на стресс, так и структурные различия в областях миндалины и гиппокампа, участвующих в обработке эмоций и памяти [43]. Также известно, что кишечные бактерии играют непосредственную роль в производстве серотонина (нейромедиатора, который в значительной степени участвует в депрессии и тревоге), при этом исследования демонстрируют изменения в концентрации серотонина в центральной нервной системе у мышей, свободных от микробов [44].Недавний обзор пробиотических добавок показал полезную роль манипуляций с кишечными бактериями для облегчения симптомов депрессии и тревоги [45]. Результаты нашего текущего исследования показывают, что диетические манипуляции, предназначенные для воздействия на кишечные бактерии, могут играть важную терапевтическую роль в улучшение настроения у здоровых взрослых, а также, потенциально, для лечения таких состояний, как тревога и депрессия.

Мы также выявили значительные улучшения в когнитивных функциях, о которых сообщают сами пациенты, в конце четырехнедельного вмешательства.Участники сообщили о большем количестве симптомов по подшкале «разум» MSQ перед вмешательством; к ним относятся такие симптомы, как плохая память и концентрация, а также трудности с принятием решений. Интересно, что диетический протокол The Gut Makeover очень похож на протокол, включенный в многомерную терапию, используемую Бредесеном [46,47] для пациентов на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Наряду с физическими упражнениями и другими факторами образа жизни Брезеден выступает за диетические меры для оптимизации микробиома, такие как двенадцатичасовое голодание на ночь, обилие овощей и минимизация количества обработанных пищевых продуктов и злаков.Предварительные результаты, основанные как на самооценке, так и на нейропсихологическом тестировании, предполагают улучшение когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера, которые вносят эти коррективы в рацион в рамках более широкого протокола. Взятые вместе с нашими выводами, эти результаты показывают, что диетические вмешательства для оптимизации кишечных бактерий могут играть роль как в лечении болезни Альцгеймера, так и в оптимизации когнитивных функций в неклинических группах населения. В своем недавнем обзоре доказательств участия микробиома в болезни Альцгеймера Ху и др. [48] даже предположили, что она «может начинаться в кишечнике и тесно связана с дисбалансом микробиоты кишечника».Диетические вмешательства, такие как The Gut Makeover , можно рассматривать как очень многообещающие протоколы лечения / профилактики, которые требуют дальнейшего изучения.

В этом отчете подробно описывается неконтролируемое обсервационное исследование симптомов, о которых сообщают сами пациенты, которые были записаны в контексте сеансов диетотерапии. Таким образом, есть ряд аспектов методологии, которые мы не смогли контролировать и которые необходимо учитывать при интерпретации результатов. Размер выборки был относительно небольшим, что ограничивало возможность обнаружения значительного изменения в оценках симптомов.Несмотря на это, было отмечено значительное уменьшение симптомов и заметное улучшение для каждого участника. Было бы важно воспроизвести эти результаты на более крупной выборке. Отсутствие корректировки смешивающих переменных также влияет на надежность результатов. В исследовании не было контрольной группы, и участники не были слепы к протоколу лечения. Следовательно, «эффект плацебо» мог оказать значительное влияние на достижение отмеченных значительных улучшений.Мы знаем, что ожидания участников, получающих терапию, могут сильно повлиять на симптомы, о которых сообщают они сами. Например, при лечении депрессии эффективность плацебо составляет 35-40% [49]. Что касается диетических вмешательств, гораздо сложнее провести золотые стандартные плацебо-контролируемые двойные слепые исследования. Однако одним из факторов, который предполагает, что преимущества диетического вмешательства вряд ли можно отнести исключительно к эффекту плацебо, является крупномасштабное улучшение симптомов (например, связанных с познанием, эмоциями и сном), которые не были напрямую идентифицированы как потенциальные выгоды в начале программы.При диетических вмешательствах также сложно контролировать соблюдение режима. Учитывая, что значительные результаты наблюдались без возможности контролировать соблюдение режима, мы можем быть вполне уверены в том, что режим является действенным вмешательством, которому люди могут легко следовать до уровня соблюдения, который может принести наблюдаемые преимущества. В будущих исследованиях потенциально можно изучить степень приверженности, которая необходима для достижения положительных результатов и оценки эффективности долгосрочной приверженности, путем оценки удовлетворенности пользователей.Также можно выяснить, являются ли какие-либо конкретные аспекты протокола более полезными, чем другие, для достижения положительных результатов. Для предстоящих исследований будет важно проанализировать прямое влияние этих диетических манипуляций на разнообразие микробиома и здоровье. Все больше исследований используют микробный анализ для оценки воздействия различных вмешательств на кишечные бактерии, а также для изучения влияния кишечных бактерий на аспекты физиологии, включая метаболизм.[50–52]. Используя массовое параллельное (Next-Generation) секвенирование генов с высокой пропускной способностью (используемое в «Map My Gut» [53]), мы можем идентифицировать видоспецифичные микробные изменения в результате диетического вмешательства.

Несмотря на методологические недостатки этого неконтролируемого наблюдательного исследования, мы обнаружили крупномасштабные улучшения физического и эмоционального благополучия и когнитивных функций, которые достигаются в течение четырехнедельного периода с помощью этого легко реализуемого диетического вмешательства.Такие быстрые, обширные и значительные преимущества требуют дальнейшего детального исследования с использованием стандартизированных клинических инструментов, нейропсихологического тестирования и секвенирования микробных генов. Последствия этого диетического протокола могут быть далеко идущими. Он имеет потенциал для улучшения физического и эмоционального благополучия населения в целом, а также для использования в качестве части протокола лечения таких разнообразных состояний, как СРК, тревога, депрессия и болезнь Альцгеймера. Учитывая пагубные побочные эффекты, не говоря уже об ограниченной эффективности многих лекарств, которые в настоящее время используются для лечения таких состояний, планы диетического лечения, ориентированные на микробиом, можно рассматривать как безопасный и эффективный вариант терапии первой линии.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить участников за время, которое они с таким энтузиазмом и щедро потратили на это исследование. Университет Святой Марии оказал помощь в написании исследования, а Изабель любезно и искусно помогла с вводом данных.

Отчет о финансировании

Авторы не получали специального финансирования для этой работы.

Ссылки

Восстановление кишечной микробиоты с помощью трансплантации фекальной микробиоты: новая терапия атопического дерматита

Этика и животные

Самки мышей BALB / c в возрасте пяти недель ( n = 60; выбор антибиотика: n = 30; эксперимент FMT: n = 30) были приобретены в Central Lab Animal Incorporation (Сеул, Южная Корея) и адаптированы на 1 неделю.Всех мышей содержали в клетке со свободным доступом к пище и воде. Их поддерживали при 12-часовом цикле свет / темнота при 24 ± 2 ° C и влажности 55 ± 10%. Эксперимент на животных был одобрен Комитетом Институционального ухода и использования животных Университета Чанг-Анг Центра исследований лабораторных животных (IACUC № 2017-00044) и проводился в соответствии с руководящими принципами Корейского управления по контролю за продуктами и лекарствами.

Мышей случайным образом разделили на три группы ( n = 10 / группа): (1) донорская группа (не овальбумин [OVA] -сенсибилизированный + фосфатно-солевой буфер [PBS]), (2) группа before_FMT. (OVA-сенсибилизированный + PBS; индукция AD) и (3) группа FMT_8w (OVA-сенсибилизированный + образцы фекалий от донорских мышей).AD индуцировали в соответствии с методом, описанным Kim et al. ²⁰ . Чтобы вызвать БА у мышей путем сенсибилизации кожи, волосы на спине сбривали с помощью электрической машинки для стрижки, а два раза в неделю наносили OVA степени V (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) и квасцы (Sigma-Aldrich) в PBS. на кожу спины и вводили внутрибрюшинной инъекцией на 7, 21, 35 и 49 дни (рис. S1).

Группа FMT была подвергнута FMT через 1 неделю после индукции AD. Все группы были умерщвлены через 8 недель после индукции AD, и дорсальная кожа, подвздошная кишка, кровь и селезенка были собраны для дальнейшего анализа.Образцы фекалий собирали через 1 и 6 недель после FMT для анализа микробиома кишечника.

Выбор антибиотиков

Мышам вводили один из пяти различных антибиотиков ( n = 3 / группа), то есть стрептомицин, ванкомицин, ампициллин, гентамицин и комбинацию стрептомицина и ванкомицина (Sigma-Aldrich) перед FMT, что истощило микробиоту кишечника мышей. Антибиотики суспендировали в стерильной воде при концентрациях 20 и 100 мг / мл и вводили 200 мкл через желудочный зонд.После перорального лечения антибиотиками мышей поместили в новую клетку со стерильной подстилкой. Фекальные гранулы собирали через 24 и 48 часов, встряхивали на максимальной скорости в течение 1 минуты и центрифугировали при 1000 × g в течение 5 минут. Затем супернатанты серийно разбавляли и высевали на агаре для инфузии мозга и сердца (BD Difco, Sparks, MD, USA), и определяли общее количество колониеобразующих единиц (КОЕ) после инкубации при 37 ° C в течение ночи.

Подготовка к FMT

FMT была выполнена, как описано ранее ^21,22 .Перед FMT фекальные гранулы собирали у четырех мышей-доноров BALB / c (донорская группа), объединяли и помещали в 1 мл буфера для переноса, содержащего стерильный фильтрованный 0,05% цистеин HCl (Sigma-Aldrich) в PBS Дульбекко (Sigma-Aldrich). на льду. Фекальные осадки гомогенизировали и центрифугировали при 3000 × g в течение 3 минут при 4 ° C. Супернатант собирали и разбавляли буфером для переноса в соотношении 1: 3. Микробиота кишечника мышей с AD была истощена после лечения антибиотиками перед FMT.После лечения антибиотиками мышей снова помещали в клетку со стерильной подстилкой. Мышам-реципиентам ( n = 10 на группу) перорально инокулировали разбавленную фекальную суспензию (200 мкл) в течение 2 недель (всего шесть раз). Группам доноров и мышей before_FMT вводили только 200 мкл буфера для переноса.

Анализ кишечного микробиома

Образцы фекалий собирали у каждой мыши, немедленно переносили на льду и хранили при -80 ° C. ДНК экстрагировали из образцов фекалий с использованием набора FastDNA SPIN для бактериальной ДНК (MP Biomedicals, Санта-Ана, Калифорния, США) в соответствии с инструкциями производителя.Область V3 – V4 гена 16S рРНК амплифицировали с помощью полимеразной цепной реакции и секвенировали с использованием высокопроизводительного секвенирования на основе MiSeq (Illumina, Сан-Диего, Калифорния, США). После секвенирования необработанные файлы FASTQ обрабатывали с использованием программного обеспечения ²³ Quantitative Insights into Microbial Ecology 2 (QIIME2; версия 2020.08). Последовательности были отфильтрованы и обрезаны для удаления низкокачественных, коротких и химерных считываний с использованием подключаемого модуля DADA2 в QIIME2 ²⁴ . Качественные чтения были Q-25, а длина чтения — 300 п.н.Таблица данных была импортирована в программное обеспечение R (версия 4.0.0; Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд, США), и уровни нормализованных операционных таксономических единиц (OTU) были использованы для анализа альфа-разнообразия (наблюдаемые виды, Chao1 и Shannon индексы) и таксоны бактерий, а также для создания тепловой карты. Анализ был выполнен с использованием пакетов Vegan ²⁵ и phyloseq ²⁶ R и визуализирован с помощью пакета ggplot2 в RStudio (версия 1.3.959; RStudio, Бостон, Массачусетс, США). Бета-разнообразие анализировалось с использованием невзвешенных показателей UniFrac и визуализировалось с использованием графиков анализа главных координат (PCoA) в QIIME2.Классификация таксономии была выполнена с использованием модуля классификатора (gg-13-8-99-515-806-nb-classifier.qza) базы данных Greengenes с использованием команды «qiime feature-classifier classify-sklearn». Последовательности, созданные в этом исследовании, были депонированы в Национальном центре биотехнологической информации — архив чтения последовательностей (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra) под номерами доступа SRR12825157 – SRR12825118.

Анализ содержания короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) в образцах фекалий

Содержание метаболитов кишечника (SCFA) в образцах фекалий мышей исследовали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC; Ultimate 3000; Thermo Dionex, Саннивейл, Калифорния, США) ).Образцы SCFA получали путем гомогенизации образцов кала и центрифугирования при 12000 × g в течение 20 минут при 4 ° C. SCFAs (уксусная кислота, масляная кислота, изомасляная кислота и пропионовая кислота) были разделены с использованием колонки Aminex 87H (300 × 10 мм; Bio-Rad, Hercules, CA, USA) с изократической подвижной фазой (0,01 N серной кислоты; Fluka , La Jolla, CA, USA), установленную при скорости потока 0,5 мл / мин, а затем идентифицировали при длине волны 210 нм с использованием детектора RI (ERC; RefractoMAX520, Tokyo, Japan).

Анализ цитокинов крови и сыворотки

Образцы цельной крови были собраны путем пункции ретроорбитального синуса из медицинского уголка глаза в высушенные распылением пробирки с этилендиаминтетрауксусной кислотой (Green Cross Laboratories, Yongin, Южная Корея) для анализа процентного содержания эозинофилов , количество эозинофилов, процент базофилов и процент моноцитов. Сыворотку крови получали путем коагуляции в течение 1 ч при 4 ° С и центрифугирования в течение 1 ч при 5000 × g для анализа IgE, цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-13. , IL-1β, TNF-α и IFN-γ) и уровни кальпротектина.Уровни цитокинов и кальпротектина анализировали с использованием наборов для иммуноферментного анализа (R&D Systems, Миннеаполис, Миннесота, США, и Cusabio Biotech, Ухань, Китай) в соответствии с инструкциями производителей. Поглощение при 450 нм измеряли с использованием NanoQuant Plate ^TM (Tecan, Männedorf, Швейцария).

Анализ проточной цитометрии

Селезенки собирали у умерщвленных мышей и гомогенизировали с использованием клеточного фильтра (SPL, Pocheon, Южная Корея). Клетки подсчитывали с использованием трипанового синего с автоматическим счетчиком клеток TC10 (Bio-Rad, Геркулес, Калифорния, США), разбавленного до плотности 2.0 × 10 ⁶ клеток / пробирку и окрашивали меченным фикоэритрином мышиным анти-CD 86 или анти-CD 274 антителом (BD Pharmingen, Сан-Хосе, Калифорния, США) на льду в течение 20 минут. Клетки анализировали путем сбора данных по меньшей мере для 10000 событий с помощью проточного цитометра (FACSCalibur; Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA), и данные средней интенсивности флуоресценции собирали с использованием программного обеспечения FACSCalibur Cell Quest (v. 6.0).

Оценка дерматита и гистологический анализ

Тяжесть дерматита оценивалась по шкале тяжести кожи через 1 неделю (начало сенсибилизации), через 8 недель (завершение сенсибилизации) и через 8 недель после индукции AD.Баллы тяжести рассчитывались как сумма индивидуальных баллов, присвоенных следующим образом в зависимости от возникновения сухости, покраснения и расчесывания в течение 15 минут после сенсибилизации кожи: 0 (нет), 1 (легкая), 2 (умеренная) и 3 ( тяжелый). Мышей забивали для гистологического исследования. Собирали дорсальную кожу и подвздошную кишку, фиксировали в 10% формалине в PBS и заливали парафином. Ткани окрашивали толуидиновым синим (ТВ) для оценки тучных клеток. Количество тучных клеток в дорсальных срезах кожи и подвздошной кишки определяли после наблюдения пяти случайных полей и всех полей, соответственно, с использованием микроскопа DM 4000B (Leica Microsystem, Wetzlar, Германия) при увеличении × 400.

Статистический анализ

Значительные различия в микробиоме между группами были оценены с помощью пакета R. Множественные сравнения микробиомов разных групп были выполнены с использованием теста Краскела-Уоллиса и апостериорного теста Данна в программном обеспечении GraphPad Prism (версия 8.0). Был проведен перестановочный многомерный дисперсионный анализ (PERMANOVA) (попарно), и графики PCoA были созданы с использованием QIIME2. Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Значительные различия между группами в содержании SCFA, параметрах крови, уровнях цитокинов, результатах проточной цитометрии и гистологических анализах (кроме анализа микробиома) оценивали с помощью непарного двустороннего теста t для двух групп и одностороннего дисперсионного анализа для несколько групп.Статистически значимыми считались результаты со значением p <0,05.

Как улучшить здоровье кишечника — Forbes Health

Определенные продукты и здоровый образ жизни могут естественным образом улучшить здоровье кишечника.

1. Ешьте продукты, богатые клетчаткой и содержащие пробиотики

Волокно — это питательное вещество растительного происхождения, которое снижает риск метаболических заболеваний, стимулируя рост и разнообразие полезных бактерий в кишечнике, как показывают исследования. Сладкий картофель, шпинат, свекла, морковь и фенхель полны натуральной клетчатки, улучшающей работу кишечника.Помимо фруктов и овощей, цельнозерновые продукты также являются богатым источником клетчатки.

Ферментированные продукты, такие как йогурт, кимчи, квашеная капуста и чайный гриб, также ценятся за их способность улучшать работу кишечника благодаря наличию пробиотиков. Йогурт может помочь успокоить желудочно-кишечные заболевания, такие как диарея, воспалительные заболевания кишечника и запоры. Одно исследование показало, что у людей, которые регулярно едят йогурт, в кишечнике больше лактобактерий, полезных для кишечника бактерий, а также меньше энтеробактерий — типа бактерий, связанных с воспалением.

2. Рассмотрим дополнение

Пробиотические добавки становятся все более популярными, поскольку слухи о важности здоровья кишечника продолжают распространяться. Хотя пробиотические добавки не являются панацеей для здоровья кишечника, есть некоторые свидетельства того, что они могут улучшить микробиоту и восстановить здоровье кишечника при определенных условиях.

Ваш врач может также порекомендовать пробиотическую добавку, если вам прописали антибиотик. Данные свидетельствуют о том, что это может помочь предотвратить диарею, связанную с приемом антибиотиков.

Если вас интересуют пробиотические добавки, посоветуйтесь со своим врачом. Хотя такие добавки заведомо безопасны, особенно у здоровых людей, риск вредных эффектов выше у людей с ослабленной иммунной системой.

3. Часто упражнения

Движение — это лекарство для многих частей человеческого тела, включая микробиом. В исследованиях как на животных, так и на людях исследователи обнаружили, что упражнения способствуют увеличению разнообразия полезных бактерий в кишечнике.

В то время как несколько исследований подчеркивают роль, которую упражнения и диета могут играть вместе в положительном влиянии на здоровье кишечника, в обзоре 2019 года конкретно сообщается, что упражнения могут изменять состав и функциональность кишечных бактерий независимо от диеты. Исследователи обнаружили, что более длительные тренировки и высокоинтенсивные аэробные тренировки, в частности, больше всего способствовали разнообразию и функционированию кишечных бактерий с точки зрения общего самочувствия. Они также отметили, что худощавые люди с большей вероятностью получат пользу от физических упражнений для здоровья кишечника, чем люди с избыточным весом или ожирением.

4. Ограничьте употребление алкоголя

Чрезмерное употребление алкоголя также может негативно повлиять на ваш микробиом. Повторное употребление алкоголя связано с гастритом — раздражением кишечника, при котором он воспаляется. Такое воспаление может привести к изжоге, хроническому дискомфорту, язвам и бактериальным инфекциям.

Чрезмерное употребление алкоголя также связано с воспалением кишечника, которое является признаком нездорового кишечника. Исследования показывают, что этот вид воспаления влияет на микробиоту, в том числе на то, насколько хорошо она работает, и может вывести ее из равновесия.

Развивайте привычки пить лучше

Cutback Coach использует психологический подход, чтобы помочь вам пить более осознанно. Получите индивидуальный план, основанный на ваших текущих привычках и целях в отношении употребления алкоголя, а затем ежедневные текстовые сообщения помогут вам отслеживать прогресс и оставаться на цели.

5. Снижение уровня стресса

Стресс — это не просто психическое заболевание: подумайте о бабочках, которых вы чувствуете, когда возбуждены или беспокоитесь. Эксперты по здоровью кишечника часто ссылаются на «связь между кишечником и мозгом» и называют кишечник «вторым мозгом».«Хотя мы не знаем всего об их отношениях, мы знаем, что психическое здоровье и кишечник тесно связаны.

Исследования показывают, что на тревожность и депрессию влияет кишечник, и наоборот — они могут увеличивать риск СРК, а люди с СРК с большей вероятностью будут испытывать эти психические расстройства.

Поиск способов управлять своим психическим здоровьем и уровнем стресса может помочь уменьшить неприятные симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта и вернуть ваше тело в равновесие. Не знаете с чего начать? Попробуйте добавить в свой день немного физической активности.Такие простые вещи, как ежедневная прогулка, могут улучшить здоровье кишечника, поскольку исследования показывают, что упражнения могут повысить качество и количество полезных для здоровья кишечных микробов.

Пробиотиков: роль в лечении кишечных инфекций и воспалений?

Воспаление и инфекция часто сопровождаются дисбалансом микрофлоры кишечника. Затем может возникнуть сильная воспалительная реакция микрофлоры, приводящая к сохранению воспаления и дисфункции кишечного барьера.Пробиотические бактерии могут противодействовать воспалительному процессу, стабилизируя микробную среду кишечника и барьер проницаемости кишечника, а также усиливая деградацию энтеральных антигенов и изменяя их иммуногенность. Другим объяснением стабилизирующего действия кишечника может быть улучшение иммунологического барьера кишечника, в частности, кишечных IgA-ответов. Эффекты пробиотиков также могут быть опосредованы контролем баланса между про- и противовоспалительными цитокинами. Таким образом, изменение кишечной флоры для увеличения преобладания специфических непатогенных бактерий и, таким образом, для изменения кишечной среды можно рассматривать как альтернативу для достижения профилактических или терапевтических эффектов при кишечных инфекционных и воспалительных состояниях.

ПРОБИОТИКИ

Пробиотики — это живые микробные пищевые добавки или компоненты бактерий, которые, как было доказано, оказывают благотворное влияние на здоровье человека. ¹ Ранее пробиотики отбирались в основном для обеспечения хороших условий обработки пищевых продуктов для штаммов. Этот отбор был пересмотрен, чтобы включить здоровую микрофлору кишечника или слизистых оболочек человека в качестве основного источника новых штаммов, с дополнительным акцентом на выживаемость в кишечнике, стабильность кислоты и желчи и временную колонизацию поверхностей слизистой оболочки в кишечном тракте.Наиболее часто используемые роды, отвечающие этим критериям, — это лактобациллы и бифидобактерии.

Применение пробиотиков было дополнено концепцией пребиотиков (таблица 1). Наиболее часто используемые пребиотики — это углеводные субстраты, способные стимулировать компоненты нормальной микрофлоры кишечника, что может принести пользу здоровью хозяина. Однако пребиотики также могут быть неабсорбируемыми субстратами, которые стимулируют рост пробиотиков. Когда они применяются вместе, понятие определяется как синбиотик (таблица 1).

НОРМАЛЬНАЯ МИКРОФЛОРА ЖИВОТНОГО ЧЕЛОВЕКА — ИСТОЧНИК ПРОБИОТИКОВ

Нормальная микрофлора кишечника ² — метаболически активный, но еще не изученный орган защиты хозяина. Установление нормальной микрофлоры обеспечивает хозяину наиболее серьезную антигенную нагрузку с сильным стимулирующим эффектом для созревания лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником. ^{3– 6} Хотя бактерии распространены по всему кишечнику, основная концентрация микробов и метаболическая активность обнаруживаются в толстом кишечнике. ^{1, 3} На основе данных культур было показано, что во рту обитает сложная микрофлора, состоящая из факультативных и строгих анаэробов, включая стрептококки, бактероиды, лактобациллы и дрожжи. Верхний отдел кишечника (желудок, двенадцатиперстная кишка, тощая кишка) имеет разреженную микрофлору с содержанием до 10 900 10 5 900 11 колониеобразующих единиц / мл. Начиная с подвздошной кишки, концентрация бактерий постепенно увеличивается, достигая 10 ¹¹ до 10 ¹² колониеобразующих единиц / г в толстой кишке.Было подсчитано, что существует не менее 500 различных видов микробов, хотя на количественной основе в нормальной микрофлоре человека, вероятно, преобладают 10-20 родов, например, Bacteroides , Lactobacillus , Clostridium , Fusobacterium , Bifidobacterium , Eubacterium , Peptococcus , Peptostreptococcus , Escherichia и Veillonella .

Микробная колонизация начинается сразу после рождения. ³ Материнская микрофлора влагалища и кишечника является источником бактерий, колонизирующих кишечник новорожденного. Колонизация также определяется контактом с окружающей средой. На этом этапе преобладающими штаммами являются факультативные анаэробы, такие как энтеробактерии, колиформные бактерии и лактобациллы.

Диета может оказывать большое влияние на состав и активность микрофлоры кишечника. Считается, что у младенцев естественное преобладание бифидобактерий наблюдается у тех, кто находится на грудном вскармливании, тогда как у младенцев, вскармливаемых смесью, профиль более сложный и похожий на микрофлору взрослых, с энтеробактериями, лактобациллами, бактероидами, клостридиями, бифидобактериями и стрептококками. ⁷ После отъема состав микрофлоры постепенно изменяется, напоминая состав взрослой особи.

Местные бактерии иногда классифицируются как потенциально вредные или полезные для здоровья; большинство из них, однако, являются частью комменсальной флоры. Штаммы с полезными свойствами включают, в основном, бифидобактерии и лактобациллы. Наиболее распространенными пробиотиками (таблица 1) являются бифидобактерии и лактобациллы, и некоторые из них обладают мощными противовоспалительными свойствами. ⁸ Более того, этим же родам приписываются другие полезные аспекты, такие как стимуляция иммунного ответа и конкурентное исключение патогенов, посредством чего стимулируется неспецифическая устойчивость хозяина к микробным патогенам.

ОБОСНОВАНИЕ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ МИКРОЭКОЛОГИИ КИШЕЧНИКА ПРИ ВОСПАЛЕНИИ И ИНФЕКЦИИ КИШЕЧНИКА

Желудочно-кишечный барьер контролирует транспорт антигена в кишечнике. Целостность защиты слизистой оболочки кишечника зависит от ряда факторов как в просвете кишечника, так и в слизистой оболочке.Обычно эти факторы ограничивают колонизацию патогенами, устраняют чужеродные антигены, проникшие через слизистую оболочку, и регулируют антигенспецифические иммунные ответы. ⁹ Чтобы установить инфекцию или воспаление, антиген должен обойти этот впечатляющий набор защит кишечника.

Большинство встречающихся антигенов уже обработаны, когда они контактируют с поверхностью слизистой оболочки. Протеазы кишечных бактерий разрушают антигенную структуру, что является важным шагом на пути к невосприимчивости к диетическим антигенам.Регуляторные процессы кишечного иммунного ответа происходят в разных лимфоидных компартментах кишечника: брыжеечных лимфатических узлах, пейеровских бляшках, изолированных лимфатических фолликулах и изолированных Т-лимфоцитах в эпителии и собственной пластинке, а также в секреторных участках. Секреторные антитела IgA в кишечнике являются частью общей иммунной системы слизистых оболочек, которая включает дыхательные пути, слезные, слюнные и молочные железы. Следовательно, иммунный ответ, инициированный в лимфоидной ткани, связанной с кишечником, может влиять на иммунные ответы на других поверхностях слизистой оболочки.

Оральная толерантность состоит из иммунологической гипореактивности к антигенам, встречающимся при кишечном пути, что является признаком иммунной регуляции кишечника. ¹⁰ Считается, что механизмы пероральной толерантности относятся не только к диетическим антигенам, но и к резидентной микрофлоре. ¹¹ Толерантность опосредуется подавлением ответа лимфоцитов и клональной делецией и / или анергией на периферии. Были идентифицированы две специфические популяции регуляторных лимфоцитов: регуляторные Т-лимфоциты и Т-хелперные клетки 3.Они функционируют за счет продукции подавляющих цитокинов, включая интерлейкин 10 и трансформирующий фактор роста β соответственно. Было высказано предположение, что одним из основных механизмов, с помощью которого ассоциированная с кишечником лимфоидная ткань поддерживает гомеостаз, является регулирование местных цитокинов. Этот гомеостаз позволяет поддерживать толерантность к массивному воздействию антигенов, встречающемуся при кишечном пути: пероральная толерантность к диетическим антигенам и здоровые взаимодействия между резидентной микрофлорой кишечника и эпителием.Гомеостаз требует эффективных барьерных функций кишечника и целостности эпителия.

Демонстрация того, что в отсутствие кишечной микрофлоры транспорт антигена увеличивается, указывает на то, что кишечная микрофлора является важным компонентом защитного барьера кишечника. ⁸ Начальное развитие состава кишечной микрофлоры считается ключевым фактором в развитии нормальных барьерных функций кишечника. ¹² Воздействуя на развитие лимфоидной ткани кишечника в раннем возрасте, микрофлора кишечника управляет регуляцией системной и местной иммунной реактивности, включая гипореактивность к антигенам, полученным из микроорганизмов и пищи.Экспериментальные животные, лишенные интерлейкина 10 или трансформирующего фактора роста β, вызывают воспалительную реакцию слизистой оболочки на резидентную микрофлору кишечника. ¹³ Эти наблюдения отражают сложные взаимодействия между микрофлорой и слизистой оболочкой кишечника.

Роль кишечной микрофлоры в индукции оральной толерантности была исследована на стерильных мышах. ⁵ Было замечено, что в отличие от контрольных мышей, стерильные животные сохраняли склонность к системному иммунному ответу, например выработке антител IgE, при пероральном введении антигена.Отмена оральной толерантности была результатом отсутствия кишечной флоры. Аберрантный ответ IgE можно исправить путем восстановления микрофлоры на неонатальной стадии, но не в более позднем возрасте. Недавние исследования развития микрофлоры у младенцев, рожденных естественным путем, и у младенцев, рожденных путем кесарева сечения, показали значительные различия в культивируемой микрофлоре. ¹⁴ Колонизация была связана с созреванием гуморальных иммунных механизмов, в частности циркулирующих клеток, секретирующих IgA и IgM, ⁶ , что отражает зависимость регуляции иммунного ответа слизистой оболочки от нормальной микрофлоры кишечника.

При некоторых воспалительных состояниях кишечника нарушается взаимодействие здорового хозяина и микроба, и воспаление сопровождается дисбалансом микрофлоры кишечника, поэтому иммунный ответ может быть вызван резидентными бактериями. Ротавирусная диарея связана с повышенной концентрацией фекальной уреазы, медиатора воспаления, который предрасполагает слизистую оболочку кишечника к пагубным воздействиям, вызванным аммиаком, и к чрезмерному росту бактерий, продуцирующих уреазу. ¹⁵ Duchmann и соавторы ¹¹ показали, что здоровые люди толерантны к своей собственной микрофлоре и что такая толерантность отменяется у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника.Об изменении микрофлоры кишечника сообщается у пациентов с ревматоидным артритом ¹⁶ и аллергическим заболеванием ^{17, 18} , что подразумевает, что нормальная микрофлора кишечника представляет собой экосистему, реагирующую на воспаление в кишечнике и других частях человеческого тела.

Предварительные данные исследований на людях указывают на зависимость от микрофлоры кишечника и нерегулируемого иммунного ответа на их антигенные структуры для развития воспалительных состояний кишечника, от аллергии до аутоиммунных и воспалительных заболеваний. ¹⁹ Нормализация свойств несбалансированной местной микрофлоры специфическими штаммами здоровой микрофлоры кишечника составляет основу пробиотической терапии (рис. 1). Пероральное введение пробиотиков может остановить порочный круг воспаления (рис. 2). Эффективность пробиотиков проявляется в нормализации повышенной кишечной проницаемости и изменения микроэкологии кишечника, улучшении функций иммунологического барьера кишечника и облегчении воспалительной реакции кишечника.Целями пробиотической терапии являются клинические состояния, сопровождающиеся нарушением барьерной функции слизистой оболочки, особенно инфекционные и воспалительные заболевания.

Эволюция микрофлоры кишечника и обоснование пробиотической терапии. Различные внутренние и внешние проблемы нарушают нормальный баланс здоровой микрофлоры кишечника. Их действие можно обратить вспять с помощью определенных штаммов здоровой микрофлоры кишечника.Нормализация свойств несбалансированной аборигенной микрофлоры специфическими штаммами здоровой микрофлоры кишечника составляет основу пробиотической терапии.

Воспаление кишечной микрофлоры. Воспаление может привести к тому, что состав и функция сбалансированной нормальной микрофлоры станут аберрантными и иммуногенными, что приведет к сохранению воспаления и дисфункции кишечного барьера. Пробиотические бактерии могут противодействовать воспалительному процессу, усиливая деградацию энтеральных антигенов, уменьшая секрецию медиаторов воспаления и способствуя нормализации местной флоры и исключению патогенов.

КЛИНИЧЕСКИЕ ДЕМОНСТРАЦИИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ И ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ ПРОБИОТИКОВ

Потенциальные последствия нормальной микрофлоры кишечника для здоровья должны быть продемонстрированы хорошо контролируемыми клиническими исследованиями и исследованиями питания на людях. К настоящему времени в нескольких клинических исследованиях изучалось использование пробиотиков, в основном лактобацилл и бифидобактерий, в качестве пищевых добавок для профилактики и лечения различных инфекционных и воспалительных состояний желудочно-кишечного тракта.

Острый гастроэнтерит

Наиболее изученным заболеванием желудочно-кишечного тракта, которое лечат пробиотиками, является острая детская диарея. У пациентов, госпитализированных с острой ротавирусной диареей, штамм Lactobacillus GG (ATCC 53103) в виде ферментированного молока или лиофилизированного порошка значительно сократил продолжительность диареи по сравнению с группой плацебо, получавшей пастеризованный йогурт. ²⁰ С тех пор результат был подтвержден в исследованиях, проведенных в аналогичной популяции ²¹ , а также в различных популяциях. ²² Эффект был объяснен стабилизацией местной микрофлоры, ¹⁵ сокращением продолжительности выделения ротавируса, ²³ и уменьшением повышенной проницаемости кишечника, вызванной ротавирусной инфекцией, ²⁴ вместе со значительным увеличением IgA секретирующие клетки на ротавирус. ^{21, 25}

В многоцентровом исследовании, проведенном рабочей группой Европейского общества детской гастроэнтерологии, гепатологии и питания, была проверена клиническая эффективность пробиотиков в случаях острой диареи, вызванной ротавирусом или другими патогенами. ²⁶ При ротавирусной диарее наблюдалось значительное сокращение продолжительности диареи, в то время как при неспецифической или бактериальной диарее явного эффекта не обнаружено. Исследование показало безопасность введения пробиотика в растворе для пероральной регидратации и предотвращение развития ротавирусной диареи в сторону затяжного течения.

Пробиотики также доказали свою эффективность в профилактике острой детской диареи. Сааведра и его коллеги ²⁷ провели двойное слепое плацебо-контролируемое исследование госпитализированных младенцев, которые были рандомизированы для получения стандартной детской смеси или той же смеси с добавлением Bifidobacterium bifidum (позже переименованного в Bifidobacterium lactis ) и Streptococcus thermophilus .В течение 17 месяцев наблюдения у 31% пациентов, получавших стандартную детскую смесь, но только у 7% пациентов, получавших смесь с пробиотиками, развился понос; Распространенность выделения ротавируса была значительно ниже у тех, кто получал смесь с пробиотиками. Добавление пробиотиков привело к значительному снижению заболеваемости диареей у недоедающих перуанских детей, находящихся под наблюдением в течение 15 месяцев. ²⁸ Однако эффект был ограничен детьми, не находящимися на грудном вскармливании.Совсем недавно группа под руководством Шаевской оценила эффективность перорального введения Lactobacillus GG в профилактике нозокомиальной диареи у детей младшего возраста. ²⁹ Восемьдесят один ребенок в возрасте от 1 до 36 месяцев, который был госпитализирован по причинам, не связанным с диареей, был включен в рандомизированное двойное слепое исследование для получения пробиотиков или плацебо на время их пребывания в больнице. Lactobacillus GG снижает частоту внутрибольничной диареи по сравнению с плацебо (6.7% против 33,3%; относительный риск 0,2, 95% доверительный интервал от 0,06 до 0,6). Распространенность ротавирусной инфекции была сходной в группах пробиотиков и плацебо. Однако использование пробиотиков по сравнению с плацебо значительно снижает риск ротавирусного гастроэнтерита, что позволяет предположить, что пробиотики снижают риск внутрибольничной диареи у младенцев.

Воспалительное заболевание кишечника

Попадание в организм пробиотических бактерий может стабилизировать иммунологический барьер слизистой оболочки кишечника за счет снижения выработки местных провоспалительных цитокинов (рис. 2).Предварительные отчеты показали клиническую пользу в обращении вспять некоторых иммунологических нарушений, характерных для болезни Крона. ³⁰ Однако большинство доказательств роли аберрантной микрофлоры кишечника в воспалительном заболевании кишечника получено на экспериментальных моделях на животных. У трансгенных мышей с целевой делецией Т-клеточного рецептора (TCR α) спонтанно развивается колит в ответ на кишечную микрофлору. ³¹ Если организованная лимфоидная ткань кишечника удаляется у мышей путем аппендэктомии в неонатальном возрасте, но не позднее, развивается толерантность к микрофлоре кишечника, и у мышей не развивается колит, что указывает на то, что первоначальный образец колонизации может определять последующие иммунологические процессы.Многочисленные экспериментальные исследования действительно показали, что отсутствие или неадекватность сигналов созревания от микрофлоры кишечника приводит к уменьшению площади поверхности кишечника, изменению структуры ферментов слизистой оболочки, дефектам неиммунологического барьера кишечника, снижению способности к воспалительным ответам, дефектам слизистой оболочки. Система IgA и отмена оральной толерантности. ^{1, 4– 6, 32, 33} Ограниченная доступность контролируемых данных о воспалительных заболеваниях человека требует дополнительных исследований воздействия конкретных пробиотических штаммов на отдельные формы воспалительного заболевания кишечника и его осложнения.

Аллергическая болезнь

Распространенность атопических заболеваний в западных обществах постоянно растет. Гигиеническая гипотеза аллергии предполагает, что быстрое увеличение атопии связано с уменьшением воздействия микробов в раннем возрасте. ³⁴ Самый ранний и самый массовый источник такого воздействия связан с установлением микрофлоры кишечника. Регуляторная роль пробиотиков при аллергических заболеваниях человека была впервые подчеркнута при демонстрации подавляющего действия на пролиферацию лимфоцитов и интерлейкинов 4 поколения in vitro. ^{35, 36} Впоследствии было показано, что иммуновоспалительные ответы на пищевые антигены у лиц с аллергией ослабляются пробиотиками, что частично связано с усилением продукции противовоспалительных цитокинов интерлейкина 10 ³⁷ и трансформирующего фактора роста β, ³⁸ и частично для контроля аллергического воспаления в кишечнике. ³⁹

В одном проспективном исследовании микрофлора кишечника 76 младенцев с высоким риском атопического заболевания была проанализирована в возрасте 3 недель и 3 месяцев с помощью обычного культивирования бактерий и двух независимых методов культивирования, газожидкостной хроматографии жирных кислот бактериальных клеток и количественной флуоресценции в гибридизация бактериальных клеток на месте. ⁴⁰ Положительная кожная реакция на укол в 12 месяцев наблюдалась у 22/76 (29%) детей. В возрасте 3 недель профиль жирных кислот бактериальных клеток в образцах фекалий значительно отличался у младенцев с развивающейся и не развивающейся атопией (p = 0,005). При флуоресценции было обнаружено, что у атопиков гидридизации in situ больше клостридий и, как правило, меньше бифидобактерий в стуле, чем у неатопиков. Таким образом, было показано, что различия в микрофлоре кишечника новорожденных предшествуют развитию атопии, что свидетельствует о решающей роли баланса местных кишечных бактерий для созревания иммунитета человека к неатопическому типу.

Значительное улучшение клинического течения атопической экземы наблюдалось у младенцев, получавших диету с добавками пробиотиков, и параллельно значительно снизились маркеры системного ³⁸ и кишечного ³⁹ аллергического воспаления. Аналогичные результаты были получены у взрослых с гиперчувствительностью к молоку. ⁴¹ У этих субъектов провокация молока в сочетании с пробиотическим штаммом предотвращала иммуновоспалительный ответ, характерный для ответа без пробиотиков.

Профилактический потенциал пробиотиков при атопическом заболевании недавно был продемонстрирован в двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании. ⁴² Пробиотики, вводимые до и после родов в течение шести месяцев детям с высоким риском атопических заболеваний, позволили снизить распространенность атопической экземы вдвое по сравнению с таковой у младенцев, получавших плацебо.

ПРОБИОТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ: ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ ШТАММОВ

Роль диеты для здоровья и благополучия изменилась по мере развития науки о питании.В настоящее время исследовательский интерес направлен на улучшение определенных физиологических функций, помимо влияния пищи на питание, включая возможность снижения риска заболеваний. Это также центр исследований пробиотиков. Будущие пробиотики будут иметь более тщательно проясненные механизмы либо для контроля конкретных физиологических процессов в развитии болезни в группах риска, либо для диетического управления конкретными заболеваниями. Пробиотические функциональные пищевые продукты можно определить как продукты, содержащие определенные пробиотические микробы с научно доказанной клинической эффективностью для конечного продукта, предназначенного для использования человеком.Разработка пробиотических функциональных пищевых продуктов требует новых критериев для штаммов, соответствующих конкретным показаниям.

Предпосылки для действия пробиотиков включают выживание и адгезию к определенным областям желудочно-кишечного тракта и конкурентное исключение патогенов или вредных антигенов. Эти процессы могут зависеть, во-первых, от конкретных характеристик штамма, а во-вторых, от возраста и иммунологического состояния хозяина. Некоторые штаммы пробиотиков лучше прикрепляются к тонкой кишке, а некоторые специфически связываются с различными частями толстой кишки. ⁴³ Вероятно, что штаммы также по-разному прилипают к здоровой и поврежденной слизистой оболочке. ⁴⁴ Более того, было показано, что даже близкородственные пробиотики обладают различными свойствами in vitro, ⁴⁵ , возможно, также объясняет различия в клинических эффектах. ²¹ Однако недавно было показано, что штаммы с более низкой общей связывающей способностью in vitro могут по-прежнему обеспечивать высокое конкурентное исключение патогенов или вредных бактерий, ⁴⁶ , что указывает на необходимость дальнейшей характеристики адгезионных свойств для разработки методологий доклинического отбора кандидатов. пробиотические штаммы.

Пополнение пробиотиками может также происходить за счет использования генетически модифицированных бактерий, проявляющих улучшенные или дополнительные функциональные свойства. К ним относятся пробиотики, созданные для производства противовоспалительных цитокинов. Сообщения об эффектах Lactococcus lactis , созданного для выработки интерлейкина 10 локально в слизистой оболочке кишечника мышей, указывают на большой потенциал для будущих терапевтических применений. ⁴⁷ Другими методами модификации пробиотиков являются воздействие на микроорганизм сублетального стресса, такого как кислотные условия или тепло, с целью улучшения выживаемости в желудочно-кишечном тракте и повышения устойчивости к стрессу и, таким образом, повышения конкурентоспособности организма по отношению к патогенам. в кишечной среде. ^{48– 50} Инактивация также может иметь потенциал для модификации пробиотиков. Использование инактивированных вместо жизнеспособных микроорганизмов имело бы свои преимущества с точки зрения безопасности, более длительного срока хранения и меньшего взаимодействия с другими компонентами пищевого продукта. В целом инактивированные пробиотики клинически изучены в меньшей степени, чем их жизнеспособные аналоги. Было показано, что при лечении ротавирусной диареи инактивированные пробиотики столь же эффективны, как и активный в сокращении продолжительности эпизодов диареи, но их способность стимулировать иммунную защиту хозяина была слабее. ²¹ То же самое, по-видимому, применимо к бактериальным инфекциям, как показали исследования, в которых мышей подвергались воздействию Salmonella typhimurium ⁵¹ ; только жизнеспособные пробиотики стимулировали антигенспецифический иммунный ответ. Однако в некоторых случаях, таких как связывание кишечных токсинов, нежизнеспособные пробиотики могут быть даже более эффективными, чем жизнеспособные. ⁵²

АСПЕКТЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОБИОТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ

Модификация микрофлоры кишечника представляет собой относительно новый метод лечения желудочно-кишечных заболеваний.Пробиотическая терапия с продемонстрированным эффектом для здоровья — это новый подход. Проглатывание большого количества жизнеспособных бактерий требует гарантии безопасности. Используемые в настоящее время пробиотики были признаны безопасными для использования в ферментированных пищевых продуктах, но в целом оценка безопасности микробных пищевых добавок недостаточно развита. ²³

Некоторые исследования предполагают, что кишечник является источником заболевания, вызываемого бактериями, обычно проживающими в просвете кишечника, но иногда перемещающимися через эпителий кишечника. ⁵⁴ Поскольку для использования пробиотиков было выбрано все больше адгезивных штаммов, способность выживать в условиях желудка и прилипать к кишечному эпителию может повлечь за собой риск транслокации. ⁵⁵ Транслокация может усиливаться дисфункцией кишечного барьера, вызванной воспалением. Однако эффективные пробиотики могут обладать свойствами, которые противодействуют повреждению эпителия и, следовательно, снижают риск транслокации. Концепция транслокации подразумевает особые требования безопасности для микробов, используемых в оральной бактериотерапии.Среди них происхождение штамма, его видовые характеристики и стабильность. Приемлемое происхождение — нормальная здоровая микрофлора кишечника человека.

Пробиотики были выбраны из представителей нормальной здоровой микрофлоры кишечника, большинство из которых принадлежит к Lactobacillus или Bifidobacterium , но недавно были введены новые пробиотические микробы из других видов и родов. Бифидобактерии и молочнокислые бактерии редко вызывают заболевание в результате транслокации, и их показатели безопасности в ферментированном молоке, овощах и злаках превосходны.Их естественное присутствие на всех поверхностях слизистой оболочки человека также свидетельствует об их безопасности.

Генетически модифицированные микроорганизмы в настоящее время не используются и не планируются для использования в пищевых продуктах. Однако быстрое развитие в этой области может изменить цели их применения. Самая важная проблема безопасности — это содержание маркеров устойчивости к антибиотикам в генетических компонентах модифицированных организмов. Процедуры отбора были разработаны, чтобы гарантировать отсутствие таких маркеров специально для лактококков. ⁵² В случае новых пробиотиков было предложено использование инактивированных бактерий, отчасти потому, что их потребление кажется более безопасным, чем использование жизнеспособных бактерий. Однако информации о влиянии методов инактивации на структуру и состав клеточной стенки мало. Например, методы термической обработки могут вызвать ряд изменений в структурах клеточной стенки чувствительных пробиотиков, таким образом влияя, например, на иммуногенность и адгезионные свойства этих агентов.Такие заботы ограничиваются термической обработкой; пагубные эффекты также можно ожидать, например, в ответ на лиофилизацию и другие технологические обработки.

Взятые вместе, влияние и долгосрочное воздействие традиционных и новых пробиотиков на резидентную микрофлору кишечника и их метаболическую активность следует охарактеризовать в четко определенных исследованиях. Они должны включать характеристику специфических иммуномодулирующих свойств штаммов для разработки конкретных клинических применений в определенных целевых популяциях.

ВЫВОДЫ

Пробиотики — это живые микробные пищевые добавки или компоненты бактерий, которые, как было доказано, оказывают благотворное влияние на здоровье человека. Недавние исследования расширили определение пробиотиков, поскольку было показано, что генетически модифицированные микробы и нежизнеспособные микробы могут в равной степени обладать таким потенциалом. Однако нормализация свойств несбалансированной аборигенной микрофлоры специфическими штаммами здоровой микрофлоры кишечника составляет основу пробиотической терапии.Было показано, что пероральное введение пробиотиков усиливает различные линии защиты кишечника: иммунную изоляцию, иммунную элиминацию и иммунную регуляцию. Пробиотики также стимулируют неспецифическую устойчивость хозяина к микробным патогенам и тем самым способствуют их искоренению. Применение пробиотиков в настоящее время заключается в снижении риска заболеваний, связанных с дисфункцией кишечного барьера. Пробиотические свойства штаммов различаются; различные бактерии или их модификации / компоненты обладают определенными участками прикрепления, иммунологическими эффектами и различными эффектами в здоровой и воспаленной среде слизистой оболочки.В будущем такие специфические свойства пробиотиков могут быть использованы при разработке профилактических и терапевтических вмешательств для конкретных заболеваний.

ССЫЛКИ

1. ↵

   Salminen S , Bouley C, Boutron-Ruault MC, и др. . Физиология и функции желудочно-кишечного тракта — цели для развития функционального питания. Br J Nutr1998; 80 (добавлено): 147–71.

2. ↵

   Берг РД .Аборигенная микрофлора желудочно-кишечного тракта. Тенденции Microbiol 1996; 4: 430–5.

3. ↵

   Бенно Ю. , Мицуока Т. Развитие микрофлоры кишечника у человека и животных. Бифидобактерии Microfi1986; 5: 13–25.

4. ↵

   Cebra JJ . Влияние микробиоты на развитие иммунной системы кишечника. Am J Clin Nutr1999; 69 (добавлено): 1046–51.

5. ↵

   Судо Н. , Савамура С., Танака К., и др. .Необходимость кишечной бактериальной флоры для развития системы продукции IgE, полностью восприимчивой к индукции оральной толерантности. J Immunol1997; 159: 1739–45.

6. ↵

   Grönlund MM , Arvilommi H, Kero P, et al . Важность кишечной колонизации в созревании гуморального иммунитета в раннем младенчестве: проспективное последующее исследование здоровых младенцев в возрасте 0–6 месяцев. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed2000; 83: F186–92.

7. ↵

   Harmsen HJ , Wildeboer-Veloo AC, Raangs GC, и др. . Анализ развития кишечной флоры у детей, находящихся на грудном вскармливании и на искусственном вскармливании, с использованием методов молекулярной идентификации и обнаружения. J Pediatr Gastroenterol Nutr2000; 30: 61–7.

8. ↵

   Isolauri E , Sütas Y, Kankaanpää P, et al . Пробиотики: влияние на иммунитет. Am J Clin Nutr, 2001; 73: S444–50.

9. ↵

   Sanderson IR , Walker WA. Поглощение и транспорт макромолекул кишечником: возможная роль в клинических расстройствах (обновленная информация). Гастроэнтерология 1993; 104: 622–39.

10. ↵

    Weiner HL , van Rees EP. Переносимость слизистой оболочки. Immunol Lett1999; 69: 3–4.

11. ↵

    Duchmann R , Kaiser I, Hermann E, и др. .Существует толерантность к резидентной кишечной флоре, но она нарушается при активном воспалительном заболевании кишечника (ВЗК). Clin Exp Immunol1995; 102: 448–55.

12. ↵

    Hooper LV , Wong MH, Thelin A, и др. . Молекулярный анализ комменсальных взаимоотношений между хозяином и микробом в кишечнике. Science2001; 291: 881–4.

13. ↵

    Groux H , Powrie F. Регуляторные Т-клетки и воспалительные заболевания кишечника.Immunol Today1999; 20: 442–6.

14. ↵

    Grönlund MM , Lehtonen OP, Eerola E, et al . Фекальная микрофлора здоровых детей, рожденных разными способами родоразрешения: стойкие изменения микрофлоры кишечника после кесарева сечения. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 1999; 28: 19-25.

15. ↵

    Isolauri E , Kaila M, Mykkänen H, et al . Пероральная бактериотерапия вирусного гастроэнтерита.Dig Dis Sci1994; 39: 2595–600.

16. ↵

    Malin M , Verronen P, Mykkänen H, et al . Повышенная активность бактериальной уреазы в фекалиях при ювенильном хроническом артрите: свидетельства изменения микрофлоры кишечника? Br J Rheumatol 1996; 35: 689–94.

17. ↵

    Apostolou E , Pelto L, Kirjavainen PV, et al . Различия в бактериальной флоре кишечника здоровых взрослых и взрослых с гиперчувствительностью к молоку, измеренные с помощью флуоресцентной гибридизации in situ.FEMS Immunol Med Microbiol2001; 30: 217–21.

18. ↵

    Björkstén B , Naaber P, Sepp E, et al . Микрофлора кишечника у детей 2-летнего возраста из Эстонии и Швеции с аллергией. Clin Exp Allergy 1999; 29: 342–6.

19. ↵

    Isolauri E . Пробиотики при болезнях человека. Am J Clin Nutr, 2001; 73: 11425–65.

20. ↵

    Isolauri E , Juntunen M, Rautanen T, et al .Штамм Lactobacillus человека (Lactobacillus GG) способствует выздоровлению детей от острой диареи. Педиатрия, 1991; 88: 90–7.

21. ↵

    Majamaa H , Isolauri E, Saxelin M, и др. . Молочнокислые бактерии в лечении острого ротавирусного гастроэнтерита. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 1995; 20: 333–9.

22. ↵

    Pant AR , Graham SM, Allen SJ, и др. .Lactobacillus GG и острая диарея у детей раннего возраста в тропиках. J Trop Pediatr 1996; 42: 162–5.

23. ↵

    Guarino A , Canani RB, Spagnuolo MI, и др. . Пероральная бактериальная терапия сокращает продолжительность симптомов и выведение вирусов у детей с легкой диареей. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 1997; 25: 516–19.

24. ↵

    Isolauri E , Kaila M, Arvola T, et al .Диета при ротавирусном энтерите влияет на проницаемость тощей кишки для макромолекул у крыс-сосунов. Педиатр Res1993; 33: 548–53.

25. ↵

    Kaila M , Isolauri E, Soppi E, и др. . Усиление ответа циркулирующих клеток, секретирующих антитела, при диарее человека с помощью штамма лактобацилл человека. Педиатр Res1992; 32: 141–4.

26. ↵

    Guandalini S , Pensabene L, Zikri MA, и др. .Lactobacillus GG, вводимый в растворе для пероральной регидратации детям с острой диареей: многоцентровое европейское исследование. J Pediatr Gastroenterol Nutr2000; 30: 54–60.

27. ↵

    Saavedra JM , Bauman NA, Oung I, et al . Кормление младенцев в больнице Bifidobacterium bifidum и Streptococcus thermophilus для профилактики диареи и выделения ротавируса. Lancet1994; 344: 1046–9.

28. ↵

    Оберхельман Р.А. , Гилман Р.Х., Шин П., и др. .Плацебо-контролируемое испытание Lactobacillus GG для предотвращения диареи у недоедающих перуанских детей. J Pediatr1999; 134: 15–20.

29. ↵

    Szajewska H , Kotowska M, Mrukowicz JZ, et al . Эффективность Lactobacillus GG в профилактике нозокомиальной диареи у младенцев. Журнал Педиатр, 2001; 138: 361–5.

30. ↵

    Малин М , Суомалайнен Х., Сакселин М, и др. .Содействие иммунному ответу IgA у пациентов с болезнью Крона с помощью пероральной бактериотерапии Lactobacillus GG. Энн Нутр Метаб 1996; 40: 137–45.

31. ↵

    Mombaerts P , Mizoguchi E, Grusby MJ, и др. . Спонтанное развитие воспалительного заболевания кишечника у мышей с мутантными Т-клеточными рецепторами. Cell1993; 75: 275–82.

32. ↵

    Brandtzaeg P . Развитие иммунной системы слизистых оболочек человека.В: Bindels JG, Goedhart AC, Visser HKA, eds. Последние разработки в области детского питания . Великобритания: Kluwer Academic Publishers, 1996: 349–76.

33. ↵

    Гаскинс HR . Иммунологические аспекты взаимодействия хозяина / микробиоты в кишечном эпителии. В: Mackie RI, White BA, Isaacson RE, eds. Желудочно-кишечная микробиология . Нью-Йорк: International Thomson Publishing; 1997: 537–87.

34. ↵

    Страчан Д.П. .Сенная лихорадка, гигиена и размер домочадца. BMJ1989; 299: 1259–60.

35. ↵

    Sütas Y , Soppi E, Korhonen H, et al . Подавление пролиферации лимфоцитов in vitro с помощью бычьих казеинов, гидролизованных ферментами, производными Lactobacillus GG. J. Allergy Clin Immunol. 1996; 98: 216–24.

36. ↵

    Sütas Y , Hurme M, Isolauri E. Подавление продукции IL-4, индуцированной антителами против CD3, бычьими казеинами, гидролизованными ферментами, производными Lactobacillus GG.Scand J Immunol1996; 43: 687–9.

37. ↵

    Pessi T , Sütas Y, Hurme M, и др. . Поколение интерлейкина-10 у детей с атопией после перорального приема Lactobacillus rhamnosus GG. Clin Exp Allergy 2000; 30: 1804-8.

38. ↵

    Isolauri E , Arvola T, Sütas Y, и др. . Пробиотики в лечении атопической экземы. Clin Exp Allergy 2000; 30: 1605–10.

39. ↵

    Majamaa H , Isolauri E.Пробиотики: новый подход к лечению пищевой аллергии. J. Allergy Clin Immunol. 1997; 99: 179–86.

40. ↵

    Kalliomäki M , Kirjavainen P, Eerola E, et al . Отчетливые закономерности микрофлоры кишечника новорожденных у младенцев, у которых атопия развивалась и не развивалась. J Allergy Clin Immunol, 2001; 107: 129–34.

41. ↵

    Pelto L , Isolauri E, Lilius EM, и др. .Пробиотические бактерии подавляют вызванную молоком воспалительную реакцию у субъектов с гиперчувствительностью к молоку, но обладают иммуностимулирующим эффектом у здоровых субъектов. Clin Exp Allergy 1998; 28: 1474–9.

42. ↵

    Kalliomäki M , Salminen S, Kero P, et al . Пробиотики в первичной профилактике атопического заболевания: рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Lancet2001; 357: 1076–9.

43. ↵

    Jin L , Marquart R, Zhao X.Штамм Enterococcus faecium (18C23) подавляет адгезию энтеротоксигенной Escerichia coli K88 к слизи тонкого кишечника свиней. Appl Environ Microbiol2000; 66: 4200–4.

44. ↵

    Mao Y , Nobaek S, Kasravi B, et al . Влияние штаммов Lactobacillus и овсяных отрубей на вызванный метотрексатом энтероколит у крыс. Гастроэнтерология 1996; 111: 334–44.

45. ↵

    Ouwehand AC , Kirjavainen PV, Grönlund MM, et al .Адгезия пробиотических микроорганизмов к кишечной слизи. Int Dairy J1999; 9: 623–30.

46. ↵

    Lee YK , Lim CY, Teng WL, и др. . Качественный подход к изучению адгезии молочнокислых бактерий на клетках кишечника и их конкуренции с энтеробактериями. Appl Environ Microbiol2000; 66: 3692–7.

47. ↵

    Steidler L , Hans W, Schotte L, и др. .Лечение мышиного колита Lactococcus lactis, секретирующим интерлейкин-10. Science2000; 289: 1352–5.

48. ↵

    Hartke A , Bouché S, Giard JC, и др. . Реакция молочнокислого стресса на Lactococcus lactis subsp. lactis. Curr Microbiol 1996; 33: 194–9.

49. Hartke A , Bouché S, Gansel X, и др. . Устойчивость к стрессу, вызванная голоданием, у Lactococcus lactis subsp.lactis IL1403. Appl Environ Microbiol1994; 60: 3474–8.

50. ↵

    Kets EPW , Teunissen PJM, de Bont JAM. Влияние совместимых растворенных веществ на выживаемость молочнокислых бактерий, подвергнутых сушке. Appl Environ Microbiol 1996; 62: 259–61.

51. ↵

    Perdigón G , Alvarez S, Gobbato N, et al . Сравнительный эффект адъювантной способности Lactobacillus casei и липополисахарида на секреторный ответ кишечных антител и устойчивость к инфекции сальмонеллы у мышей.Food Agric Immunol, 1995; 7: 283–94.

52. ↵

    Эль-Незами Н , Канкаанпяя П., Салминен С., и др. . Физико-химические изменения повышают способность молочных штаммов молочнокислых бактерий удалять афлатоксин из загрязненной среды. J. Food Protect, 1998; 61: 466–8.

53. Salminen S , фон Райт А., Морелли Л., и др. . Демонстрация безопасности пробиотиков — обзор.Int J Food Microbiol 1998; 44: 93–106.

54. ↵

    MacFie J , O’Boyle C, Mitchell C, и др. . Кишечное происхождение сепсиса: проспективное исследование, посвященное изучению связи между бактериальной транслокацией, микрофлорой желудка и заболеваемостью сепсисом. Gut1999; 45: 223–8.

55. ↵

    Apostolou E , Kirjavainen, Saxelin M, et al . Хорошие адгезионные свойства пробиотиков: потенциальный риск бактериемии? FEMS Иммунол Мед Микробиол .Под давлением.

Перекись водорода защищает кишечные бактерии от слизистой оболочки толстой кишки

Ученые из UC Davis Health обнаружили, что фермент в слизистой оболочке толстой кишки выделяет перекись водорода (H ₂ O ₂ ) — известное дезинфицирующее соединение — для защиты организм от микробов кишечника. Их исследование, опубликованное 9 декабря в журнале Cell Host and Microbe , проливает свет на то, как микроорганизмы пространственно организованы в толстой кишке. Это также требует нового подхода к лечению воспаления кишечника.

Выстилка толстой кишки выделяет H ₂ O ₂ для защиты от кишечных микробов

Большинство микробов обитают в толстом кишечнике, в среде с низким содержанием кислорода. Они образуют сообщество, называемое микробиотой кишечника.

«Более половины человеческого тела состоит из микробов, которые плохо переносят кислород», — сказал Андреас Боймлер, профессор медицинской микробиологии и иммунологии и ведущий автор исследования.

Микробиота кишечника не попадает на поверхность толстой кишки.Это разделение необходимо для предотвращения воспаления, вызванного ненужными иммунными реакциями на кишечные микробы. Ученые полагали, что пространственное разделение поддерживается кислородом, выделяемым клетками, чтобы предотвратить попадание микробов слишком близко к слизистой оболочке кишечника. Это исследование опровергает эту теорию.

«Мы изучили пространственные отношения между бактериями в кишечнике и их хозяином, толстой кишкой», — сказал Боймлер. «Мы обнаружили, что клетки слизистой оболочки толстой кишки выделяют перекись водорода, а не кислород, чтобы ограничивать рост микробов.”

NOX1, фермент, обнаруженный в слизистой оболочке кишечника, является важным источником H ₂ O ₂ в толстой кишке. Генерируемый естественным образом H ₂ O ₂ служит фильтром, регулирующим расположение микробиоты в толстой кишке. Патогены, которые используют перекись водорода, могут делать это только тогда, когда они непосредственно прикреплены к слизистой оболочке кишечника. Это открытие предполагает, что организм использует дезинфицирующее средство для защиты поверхности слизистой оболочки. Между тем микробные сообщества на расстоянии от поверхности толстой кишки остаются невредимыми.

Лечение воспаления кишечника естественным восстановлением фильтра, а не антибиотиками

Когда в организме наблюдается дисбаланс микробного сообщества кишечника, он страдает дисбактериозом — заболеванием желудочно-кишечного тракта. Дисбиоз может вызывать воспаление и такие симптомы, как тошнота, расстройство желудка и вздутие живота. Традиционные методы лечения дисбактериоза в основном основаны на использовании антибиотиков или пробиотиков для борьбы с бактериями.

Результаты нового исследования указывают на необходимость другого подхода к лечению воспаления и дисбактериоза кишечника.Они указали на возможность восстановления функций хозяина вместо уничтожения микробов.

«Нам необходимо сместить акцент в лечении воспаления кишечника с борьбы с бактериями на фиксацию фильтров среды обитания хозяина и восстановление их функциональности», — сказал Боймлер.

Соавторами этого исследования являются Бриттани М. Миллер, Меган Дж. Лиу, Лилиан Ф. Чжан, Генри Нгуен, Яэль Литвак, Ева-Магдалена Шорр, Кьюнг Ку Джанг, Коннор Р. Тиффани и Брайан П. Батлер.

Эта работа была поддержана стипендией Vaadia-BARD Postdoctoral Fellowship FI-505-2014, наградой USDA / NIFA 2015-67015-22930, премией для старших исследователей Американского фонда Крона и колита № 650976 и грантами общественного здравоохранения AI36309, AI044170, AI096528. , AI112445, AI146432 и AI112949.

Статья: Miller et al. (2020). Анаэробное дыхание перекиси водорода, полученной из NOX1, лицензирует рост бактерий на поверхности толстой кишки, клетка-хозяин и микроб, DOI: 10.1016 / j.chom.2020.10.009

Восстановление кишечной микробиоты после приема антибиотиков зависит от диеты хозяина, условий сообщества и Резервуары окружающей среды

Основные моменты

•

Микробиоты человека были устойчивыми и быстро восстанавливались во время приема антибиотиков

•

Диета с низким содержанием клетчатки усугубляла коллапс микробиоты и замедляла выздоровление от ципрофлоксацина 9163 9168 перепрограммирование и передача обеспечили устойчивость к повторному лечению.

•

Восстановление нарушено в одиночном жилье, подчеркивая роль резервуаров и канализации

Резюме

Антибиотики изменяют состав микробиоты и повышают восприимчивость к инфекциям.Однако общие эффекты антибиотиков и влияние факторов окружающей среды на кишечные комменсалы остаются неясными. Чтобы решить эту проблему, мы отслеживали динамику микробиоты с высоким временным и таксономическим разрешением во время лечения антибиотиками в контролируемой мышиной системе, выделяя такие переменные, как диета, история лечения и проживание сожителей. Человеческие микробиоты были в высшей степени устойчивыми и восстанавливались во время лечения антибиотиками с временным преобладанием резистентных бактерий Bacteroides и сокращением асимметричного разнообразия таксонов.В некоторых случаях in vitro чувствительность не позволяла предсказать in vivo ответов, что подчеркивает важность контекста хозяина и сообщества. Диета с дефицитом клетчатки усугубляет коллапс микробиоты и замедляет выздоровление. Замещение видов посредством перекрестного содержания после лечения ципрофлоксацином показало устойчивость ко второму лечению. Отдельные дома резко нарушили восстановление, что подчеркивает важность экологических резервуаров. Наши результаты подчеркивают детерминированную адаптацию микробиоты к возмущениям и трансляционный потенциал для изменения диеты, санитарии и состава микробиоты во время приема антибиотиков.

Ключевые слова

микробиота кишечника

антибиотики

устойчивость

повторный посев

совместное размещение

копрофагия

нарушения микробиоты

микробиота