Новые подходы к оптимизации клинико-микробиологической эффективности пробиотической терапии острых кишечных инфекций у детей

Мескина Е.Р., Феклисова Л.В., Волохович Т.Т., Калмыков А.А.

В настоящее время во многих странах мира резко возрос интерес к созданию пробиотиков и определению их места в комплексе лечебных и профилактических мероприятий современной медицины. Он обусловлен перспективными результатами изучения микробной экологии человека и доказанным позитивным влиянием на здоровье препаратов, содержащих живые бактерии - естественные представители нормальной микрофлоры [1-3]. По мнению исследователей пробиотики могут стать альтернативой обычным методам лечения ряда заболеваний и рутинными препаратами для сохранения здоровья младенцев и детей младшего возраста [4].

Для создания современных пробиотиков с более высокой биологической активностью используются новые технологии, основанные на научных достижениях последних лет.

Среди них можно выделить несколько групп. Одним из направлений экспериментальных и клинических исследований является изучение биологических свойств уже зарегистрированных в качестве пробиотических и поиску новых потенциально перспективных штаммов бактерий, которые могут использоваться в качестве таковых. Общепризнано, что подходящими для такой роли могут быть только антагонистически, биохимически и функционально активные штаммы, обладающие повышенной антибиотико- и кислотоустойчивостью. Эти штаммы должны оказывать положительное действие на организм хозяина, его иммунологическую реактивность, быть генетически постоянными, нетоксичными, непатогенными, сохраняться определенное время в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) и быть способными к самоэлиминации [1,2,5,6]. Среди отечественных пробиотических штаммов такими свойствами обладают B. adolescentis МС-42, B. bifidum 1, B. bifidum ЛВА -3, L. acidophilus NK1, L. рlantarum 8-РА 3 и другие [6]. Установлено, что выбор пробиотика для использования в медицине должен проводиться с обязательным учетом биологических функций содержащихся в нем пробиотических бактерий, так как характер влияния пробиотиков определяется не столько видовым, но именно штаммовым составом.

Новые научные данные, полученные с помощью молекулярно-генетических методов, позволили выяснить, какие виды бифидо- и лактобактерий заселяют те или иные биотопы организма хозяина и доминируют в разных возрастных группах взрослых и детей. Показано, что предоминантное бактериальное сообщество толстой кишки является хозяино-специфическим, причем состав выделенных штаммов отличается по численности и видоспецифичности и может варьировать при длительном наблюдении [1]. У детей старшего возраста и взрослых наиболее часто регистрировались в пробах B. longum, B. adolelescentis [7]. А у младенцев первых месяцев жизни, находящихся на грудном вскармливании, доминировали B.bifidum, при искусственном вскармливании - B. longum, B. peve, B. infantis [7,8]. У детей 8-16 месяцев при использовании уровня детекции ? 9lg КОЕ/г чаще выделялись B. longum (71,4%) и B. bifidum (53,6%), реже B. peve, в единичных случаях в высоких титрах - B. infantis, B. adolelescentis [9]. В исследуемых образцах встречалось несколько штаммов бифидобактерий и лактобацилл [1,7-11].

Приведенные данные послужили основанием для создания поликомпонентных пробиотиков, содержащих различные виды и штаммы представителей нормальной микрофлоры человека (Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus). Вместе с тем, биотехнологи стремятся специально подобрать оптимальное сообщество микроорганизмов для пробиотических препаратов, сбалансированное по видовому составу и функциональному распределению его членов [1]. Ряд из них сконструирован с учетом возрастных аспектов доминирования определенных видов бактерий. За счет этого усиливается антагонистический эффект пробиотиков в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, ускоряется колонизация биотопов ЖКТ и нормализация нарушенной микрофлоры [12]. Такой подход позволяет учитывать индивидуальные потребности организма в тех или иных облигатных бактериях, находящихся в дефиците [12,13]. В настоящее время разрабатываются препараты нового поколения, конструируемые на основе регуляции плотности бактериальной популяции и экспрессии определенных генов с учетом понятия "чувства кворума" у бактерий [1]. Однако это требует продолжительного времени.

Следует выделить еще одну тему исследований, которая посвящена изучению метаболитной активности микрофлоры. Рядом исследователей продемонстрирована возможность стимуляции метаболической активности нормальной микрофлоры путем использования функционально активных веществ - так называемых пребиотиков. Большую группу пребиотиков натурального или искусственного происхождения составляют олигосахара, не расщепляющиеся в тонкой кишке. В неизменном виде олигосахара поступают в толстую кишку, где подвергаются бактериальной ферментации с образованием метаболитов, стимулирующих рост и развитие эндогенных бактерий [1]. Сочетанное применение пре- и пробиотиков (препараты - синбиотики) обеспечивает более высокий и длительный положительный ответ, чем если они используются раздельно [15-18].

Таким образом, с позиции клинициста среди основных методов повышения эффективности влияния пробиотической терапии следует выделить сле­дующие:

• использование наиболее функционально активных и безвредных штаммов пробиотических бактерий;
• создание мультиштаммовых композиций, включающих пробиотические штаммы бактерий различных родов и видов, сбалансированных по составу;
• обогащение пребиотическими субстанциями.

В качестве примера синбиотика, при создании которого использовались современные технологии, представлен новый оригинальный отечественный препарат "Полибактерин сухой", являющийся биологически активной добавкой к пище (БАД). "Полибактерин" производится из отечественного сырья и материалов, активной основой которых являются штаммы бифидо- и лактобактерий из государственной коллекции МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского, депонированных в музеях ВНИИ генетика и ГНИИСК им. Л.А. Тарасевича. В состав БАД "Полибактерин сухой" входит мультипробиотическая композиция из семи медицински значимых производственных штаммов бифидо - и лактобактерий, относящихся к наиболее часто обнаруживаемым в пищеварительном тракте здоровых людей (Bifidobacterium bifidum ЛВА-3, B. longum И379М, B. peve 79-119, B. adolescentis ГО-13, Lactobacillus acidophilus NK 1, L. plantarum 8РА-3, L. fermentum 90-Т-4) в количестве не менее 108 КОЕ жизнеспособных клеток на 1 г препарата. Помимо живых бифидо- и лактобактерий в его составе со­держатся продукты жизнедеятельности этих бактерий (органические кислоты, витамины, другие метаболиты и фрагменты микробных клеток) с высокой функциональной активностью и субстанции, способствующие лучшему сохранению и размножению вносимых бактерий (пребиотики).

Эффективность "Полибактерина" (ПБ) в лечении острых кишечных инфекций (ОКИ) была изучена на материалах наблюдения и обследования 79 детей в возрасте от 6 месяцев до 12 лет, госпитализированных в стационар. Комплекс общепринятого лечения детей включал оральную и/или инфузионную регидратацию, лечебное питание, антибактериальную терапию по показаниям, сорбенты, симптоматическую терапию. В составе терапии 45 детям (средний возраст 4,87±0,55 лет) был назначен ПБ в таблетированной форме по 1 таблетке (детям до 10 лет) и по 2 таблетке (старше 10 лет) трижды в день в течение 5-9 дней. У остальных пациентов (34, средний возраст 4,92±0,51 лет) в качестве пробиотического препарата использовался "Аципол", назначавшийся в соответствии с инструкцией по применению. Группы были сопоставимы по основным клиническим параметрам (полу, частоте сопутствующих заболеваний и отягощенности преморбидного состояния, типу диареи, форме тяжести болезни и срокам начала лечения: 2,88±0,21 и 2,39±0,23 день соответственно). Этиология кишечной инфекции в сравниваемых группах была расшифрована у 75,6% и 73,5% детей. В соответствии с современной структурой ОКИ преобладали моноротавирусная (31,1% и 26,5%) и микстротавирусная инфекции (35,6% и 41,2%, в том числе в сочетании с бактериологически подтвержденными шигеллезом и сальмонеллезом). Бактериальные кишечные инфекции (дизентерия и сальмонеллез) были диагностированы только у 8,9% и 5,9% детей соответственно. У всех пациентов заболевание протекало в среднетяжелой форме.

Анализ результатов лечения продемонстрировал преимущества использования поликомпонентного пробиотика в лечении инфекционной диареи у детей. Доказательством быстрого эффекта ПБ служило статистически значимое влияние на сокращение продолжительности интоксикации, в частности лихорадки и гемодинамических расстройств. Динамика среднегрупповых параметров кишечного синдрома свидетельствовала о более быстрой ликвидации клинических проявлений осмотической диареи (водянистые испражнения, болевой синдром, непереваренные остатки пищи в стуле, метеоризм). В короткие сроки (5-9 дней) получены достаточно хорошие результаты лечения. Эффективность стартовой терапии повысилась на 23,5% (p<0,05), что определялось значительным числом инвазивных инфекций в обеих группах (2/3 состава).

Подтверждением клинического эффекта в отношении осмотической диареи может служить достоверная разница в частоте обнаружения ротавирусных антигенов в фекалиях после лечения (ПБ - 35,6%, группа сравнения - 58,8%, p<0,05). Вместе с тем, и в той и в другой группе зарегистрировано статистически значимое снижение массивности выделения вирусов в динамике наблюдения (ПБ от 2,64±0,06 до 2,31±0,07, p<0,001, группа сравнения от 2,37±0,07 до 2,10±0,05, p<0,01). Причем надо отметить, что разница между группами была обусловлена более выраженной санацией пациентов с моноротавирусной инфекцией, получавших ПБ, которая вдвое превышала аналогичный показатель в группе сравнения. Тогда как частота выделения ротавирусов после лечения у детей с микст-инфекцией в обеих группах не отличалась. Этот результат можно объяснить более длительными сроками выделения возбудителей у пациентов, перенесших ОКИ смешанной этиологии.

Бактериологическая санация по выздоровлению наступила почти у всех детей (за исключением по одному в каждой из групп).

Анализ результатов микробиологического исследования фекалий в динамике лечения позволил выявить определенные отличия между пациентами, получавшими "Полибактерин" и "Аципол". Обращал внимание выраженный дефицит облигатных микробов до начала лечения у детей обеих групп, что, вероятно, объяснялось достаточно выраженной клинической картиной болезни и преобладанием микстротавирусных инфекций в обеих группах, при которых дисбиотические нарушения особенно глубоки. Так, низкое количество бифидобактерий обнаруживалось у 80% и 86,6%, лактобактерий - у 80% и 66,7%, кишечной палочки - у 28% и 16,7% детей соответственно.

В динамике наблюдения зарегистрировано достоверно значимое нарастание среднего количества облигатных микробов только у получавших "Полибактерин", причем содержание бифидо- и лактобактерий статистически отличалось от группы сравнения. Вместе с тем, среднегрупповые показатели в обеих группах были по-прежнему ниже референтных значений. Качественный анализ индивидуальной динамики облигатных микробов с использованием критерия 2 показал, что различия между группами проявляются в отношении облигатных анаэробов, и в большей степени - бифидобактерий. Именно прирост бифидобактерий определял динамику микробиологических данных, так как использование точного критерия Фишера свидетельствовало о наличии разницы между группами только в нормальном содержании бифидобактерий (40% против 10%, p=0,016).

В результате, после лечения группы статистически отличались между собой по качественным признакам, характеризующим глубину дефицита облигатных бактерий (2=8,354, p=0,015). Таким образом, статистический анализ позволил выявить достоверно значимое положительное влияние "Полибактерина" на состояние облигатных представителей нормофлоры.

А среди преимуществ влияния "Аципола" следует отметить эффект, направленный на элиминацию лактозонегативных эшерихий. Так, если при поступ­лении в стационар частота их обнаружения была равной в сравниваемых группах (32% и 30%), то после лечения, у получавших "Аципол" они встречались в 8 раз реже (6,7% против 56%, p<0,001). Уровень пролиферации и частота обнаружения гемолизинпродуцирующих эшерихий в сравниваемых группах были равнозначными. А динамика содержания грамотрицательных условно-патогенных микробов (УПМ) определялась, по-видимому, состоянием облигатных бактерий и поэтому была лучшей у получавших "Полибактерин". У них частота выделения не обнаруживаемых ранее УПМ на предоминирующем уровне (то есть имеющем клиническое значение) встречалась в 2 раза реже (16% против 33,3%, p>0,05).

Таким образом, анализ полученных результатов свидетельствует, что использование таблетированной формы биологически активной добавки к пище "Полибактерин сухой" в лечении острых кишечных инфекций у детей различного возраста способствует более быстрым срокам исчезновения интоксикации и кишечного синдрома. В результате в более короткие сроки и у большего числа детей имело место клиническое выздоровление. Всех пациенты, проходившие терапию в сочетании с ПБ, хорошо переносили препарат. Побочные реакции лечения отсутствовали.

Позитивные клинические результаты лечения, у получавших ПБ, также сопровождались достаточно выраженной тенденцией к повышению частоты вирусологической санации и более значительной степенью снижения выделения ротавирусов из фекалий.

Клиническая эффективность подтверждается микробиологическими данными. Назначение ПБ улучшает состояние облигатной аэробной и анаэробной микрофлоры в кишечнике в короткие сроки.

ПБ можно использовать для лечения острых кишечных инфекций различной этиологии и коррекции микробиоценоза кишечника у детей старше 6 месяцев.

Представляется целесообразном зарегистрировать БАД "Полибактерин сухой" в качестве фармакопейного препарата с целью более широкого его применения в детском возрасте, поскольку он имеет существенные преимущества в сравнении с монокомпонентными пробиотическими препаратами для санации пациентов с высокой отягощенностью преморбидного фона при инвазивных кишечных инфекциях и у детей с глубокими дисбиотическими расстройствами.

Литература
1. Бондаренко В.М., Мацулевич Т.В. Дисбактериоз кишечника как клинико-лабораторный синдром: современное состояние проблемы. Руководство для врачей//-М. "ГЭОТАР-Медиа", 2007, 300с.
2. Хавкин А.И. Микрофлора пищеварительного тракта.// М.-2006, 415с.
3. Sanders M.E., Guarner F., Mills D. at al. //Selected topics in probiotics and prebiotics: meeting report for the 2004 international scientific association for probiotics and prebiotics.// Curr. Issue Intest. Microbiol., 2005, 6 (2), P. 55-68.
4. Chen C.C., Walker W.A. Probiotics and prebiotics: role in clinical disease states.// Adv. Pediatr., 2005, 52, P. 77-113.
5. Шевелева С.А. Медико-биологические требования к пробиотическим продуктам и биологически активным добавкам к пище//Инфекционные болезни. 2004, 2(3), С. 86-90.
6. Иммунобиологические препараты и перспективы их использования в инфектологии. Под редакцией Г.Г.Онищенко, В.А.Алешкина, С.С.Афанасьева и др. М. 2002: 172-261.
7. Matsuki T.,Watanabe K.,Tanaka R. at al. Distribution of Bifidobacterial species in human intestinal microflora examined with 16S rRNA-gene-targeted species-specific primers// Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65 (10): 4506-4512.
8. Bezirdoglu E. The intestinal microflora during the first weeks of life. Anaerobe. 1997; 3: 286.
9. Шкопоров А.Н., Хохлова Е.В., Ефимов Б.А., Кафарская Л.И. Изучение видового состава бифидобактерий в толстой кишке у детей раннего возраста// Мат. IV конгресса педиатров инфекционистов России "Актуальные вопросы инфекционной патологии у детей", Москва, 14-16 декабря 2005. М., 2005, 201
10. Savino F., Bailo E., Oggero R., at al.Bacterial counts of intestinal Lactobacillus species in infants with colic.// Pediatr. Allergy Immunol., 2005, 16 (1), P. 72-75.
11. Guarner F., Malogelada J.R. Role of bacteria in experimental colitis.// Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol., 2003, 17 (5), 793-804.
12. Бондаренко В.М. Поликомпонентные пробиотики: механизм действия и терапевтический эффект при дисбиозах кишечника.// Фарматека, 2005, 20 (115), С.46-54.
13. Бондаренко В.М., Воробьев В.А., Гершанович М.Л. и др. Медицинская микробная экология и функциональное питание //Сб. мат. Междунар. конф. Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы. 2-4 июня 2004. Под ред. В.А.Алешкина. М.2004: 5-6
14. Волков М.Ю., Синица А.В., Ткаченко Е.И. и др. Коррекция нарушений микробиоценоза человека с помощью пробиотиков.// Вопросы питания, 2006, 75 (4), С. 32-34.
15.Collins M.D. Gibson G.R. Probiotics, prebiotics and synbiotics: approaches for modulating the microbial ecology of the gut. Am J Clin Nutr 1999; 69: 1052S-7S.
16. Schrezenmeir J.,de Vrese M. Probiotics, prebiotics and synbiotics-approaching a definition. Am J Clin Nutr 2001; 73: 361S-4S.
17. Liu Q., Duan Z.P., Ha da K.at al. Synbiotic modulation of gut flora: effect on minimal hepatic encephalopathy in patients with cirrhosis.// Hepatology, 2004, 39 (5), P.1441-1449.
18. La Rosa M., Bottaro G., Gulino N at al. Prevention of antibiotic-associated diarrhea with Lactobacillus sporogens and fructo-oligosaccharides in children. A multicentric double-blind vs placebo study.// Minerva Pediatr., 2003, 55 (5), 447-452.