Що таке пробіотики нового покоління?

Термін «пробіотик» в основному призначений для опису мікроорганізмів і речовин, які сприяють мікробному балансу кишечника. Сьогодні спільне визначення Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН і ВООЗ описує їх як «живі мікроорганізми, які при введенні в достатній кількості приносять користь здоров’ю». Таким чином, пробіотики можуть пропонуватися як харчові добавки, ліки, живі біотерапевтичні субстанції, лікувальне та функціональне харчування, натуральні продукти. Якщо вони розміщені на ринку як частина харчових продуктів або як дієтичні добавки, згідно з EFSA (Європейським органом з безпеки харчових продуктів), виробник повинен спочатку довести їх безпеку.

 

З точки зору користі для здоров’я, вчені спочатку зосередилися на використанні пробіотиків для запобігання та лікування шлунково-кишкових інфекцій, викликаних певними штамами бактерій, які могли замінити шкідливі бактерії в кишечнику та запобігти росту патогенних мікроорганізмів. Пізніше дослідження пробіотиків розширилися, щоб дослідити їх інші специфічні переваги для здоров’я, такі як вплив на модуляцію імунної системи та виробництво біологічно активних сполук.

Сьогодні ми знаємо, що конкретні штами підходять для конкретних показань, таких як здоров’я порожнини рота, здоров’я шкіри, лікування алергії, метаболічні розлади, запальні захворювання кишечника тощо.

Пробіотики нового покоління (Next-generation probiotics, NGP) представляють собою інноваційну групу корисних бактерій, які призначені не тільки для звичайного використання в якості їжі або дієтичних добавок, але також можуть використовуватися як ліки.

Пробіотики нового покоління можуть мати різні впливи на хазяїна (Рис.1), включаючи зміни в мікробіомі кишечника, модуляцію імунної системи та виробництво біоактивних сполук.

Це створює тиск на виробників пробіотиків з метою більш детального опису властивостей окремих штамів, вдосконалення технології їх переробки в кінцеву лікарську форму з урахуванням так званої гарантії життєздатності штамів.

 

 

Яким вимогам має відповідати пробіотик нового покоління?

Для того, щоб ці бактерії проявили свої клінічні ефекти, необхідно виконати кілька умов. Мова йде про:

• Гарантовану резистентність — гарантовані живі пробіотики.
• Гарантовану ефективність — клінічні дослідження.
• Гарантію міцності, різноманітності та специфічності.

 

ГАРАНТІЯ ДОВГОВІЧНОСТІ — БАКТЕРІЇ МАЮТЬ БУТИ ЖИВИМИ!

Насамперед, виробник повинен переконатися в тому, що бактерії залишаються живими:

• У процесі виробництва пробіотиків.
• Протягом усього терміну придатності пробіотиків.
• При проходженні через шлунок та дванадцятипалу кишку: кишечник може бути колонізований тільки бактеріями, які виживають у шлунковому соку. Кисле середовище шлунка знищує більшість мікроорганізмів і тим самим перешкоджає їх проникненню в організм. Однак багато бактерій є стійкими. Деякі навіть живуть безпосередньо в шлунку, а інші можуть проходити через нього та викликати діарею. Таким чином в кишечник заселяються не тільки наші вороги, а й їхні природні мешканці. Це дуже важливо як для формування мікрофлори кишечника в перші тижні після народження, так і, звичайно, також для функціонування пробіотиків.

 

Бактерії, такі як Lactobacillus acidophillus, Bifidobacterium breve або B. longum, згадуються як особливо стійкі. Проте вже описано кілька десятків корисних штамів, які виживають у шлунку без великих втрат і здатні осідати в кишечнику. Тому важливо, щоб виробники пробіотичних препаратів при розробці формули приділяли увагу відбору штамів бактерій, стійких до шлункового соку.

 

Нижче таблиця, яка охоплює основні фармакологічні дії штамів пробіотиків, стійких до шлункового соку, та їх вплив на здоров’я людини.

Штам бактерії	Особливості та властивості	Фармакологічна дія
Lactobacillus rhamnosus GG	Відомий пробіотик, стійкий до кислотного середовища шлунка, здатний колонізувати кишечник.	Антидіарейна дія: допомагає зменшити діарею, викликану антибіотиками або ротавірусами. Імуномодуляція: стимулює імунну систему, збільшуючи продукцію антитіл. Антимікробна дія: пригнічує ріст патогенних мікроорганізмів, таких як Clostridium difficile.
Bifidobacterium longum	Показує високу стійкість до шлункової кислоти та жовчі, ефективно досягає і колонізує кишечник.	Антиоксидантна дія: знижує окислювальний стрес в організмі. Протизапальна дія: зменшує запалення в кишечнику. Покращення травлення: сприяє розщепленню харчових волокон та виробництву коротколанцюгових жирних кислот, корисних для кишкової мікрофлори.
Lactobacillus acidophilus	Має здатність виживати в умовах високої кислотності шлунка та підтримувати здорову мікрофлору кишечника.	Антимікробна дія: виробляє бактеріоцини, які пригнічують ріст патогенів. Поліпшення лактозної толерантності: допомагає розщеплювати лактозу у людей з лактозною непереносимістю. Імуномодуляція: покращує функцію імунної системи, збільшуючи продукцію імуноглобулінів.
Saccharomyces boulardii	Дріжджовий пробіотик, який може витримувати кислотність шлунка та підтримувати здоров’я травної системи.	Антидіарейна дія: ефективний при лікуванні та профілактиці діареї різного походження, включаючи антибіотик-асоційовану діарею. Антибактеріальна дія: пригнічує ріст патогенів, таких як Clostridium difficile. Протизапальна дія: зменшує запалення у кишечнику, сприяючи відновленню нормальної мікрофлори.
Bifidobacterium bifidum	Стійкий до кислотності шлунка, допомагає підтримувати баланс мікрофлори та покращує роботу кишечника.	Протизапальна дія: знижує запальні процеси у кишечнику. Покращення мікрофлори: допомагає відновити баланс корисних бактерій у кишечнику після антибіотикотерапії. Зміцнення бар’єрної функції кишечника: підтримує цілісність епітеліального бар’єра кишечника, зменшуючи проникність токсинів та патогенів.
Lactobacillus casei	Виживає у кислому середовищі шлунка та сприяє підтримці імунної системи.	Імуномодуляція: стимулює імунну систему, збільшуючи продукцію інтерферону та інших цитокінів. Антибактеріальна дія: виробляє молочну кислоту та бактеріоцини, що пригнічують ріст патогенних мікроорганізмів. Профілактика запальних захворювань: знижує ризик розвитку захворювань кишечника, таких як синдром подразненого кишечника.
Bacillus coagulans	Споровий пробіотик, що має високу стійкість до шлункового соку і сприяє здоров’ю травної системи.	Антибактеріальна дія: пригнічує ріст патогенних бактерій, включаючи Clostridium perfringens та Staphylococcus aureus. Покращення травлення: виробляє ферменти, що допомагають у розщепленні білків та вуглеводів. Імуномодуляція: стимулює імунну відповідь, збільшуючи активність природних кілерів та макрофагів.

 

Збільшити відсоток бактерій, які успішно проходять через шлунок, можна завдяки використанню передових технологічних процедур, таких як:

1. Модифікація лікарської форми — використання кишковорозчинної оболонки, яка забезпечує неушкоджене проходження вмісту крізь кисле середовище шлунка та вивільнення лише в тонкій кишці.

Однак ця модифікація також має свої недоліки, серед яких те, що вона не дозволяє випускати рідкі форми, наприклад, краплі для дітей. Також, якість пробіотика буде порушено, якщо ми захочемо спорожнити вміст капсули для маленьких дітей та підмішати його у їжу.

1. Мікрокапсуляція — сучасний процес, який забезпечує потрійний захист живих бактеріальних культур: під час ліофілізації, під час нанесення до кінцевої форми та під час зберігання, а також під час агресивної дії кислоти в шлунку.

 

ПЕРСПЕКТИВНІСТЬ ПРОБІОТИКІВ НОВОГО ПОКОЛІННЯ В ЛІКУВАННІ ХВОРОБ

Близько 80 % кишкових бактерій невідомі, але ми знаємо, що понад 25 типів імунних та метаболічних захворювань пов’язані в основному з великою кількістю флори в організмі. Вплив традиційних пробіотиків на мікрофлору кишечника людини обмежений, але в цілому підтримка різноманітності та сили пробіотика в одноразовій або добовій дозі завжди є перевагою. Іншими словами, чим більше колоній та мільярдів тим краще.

Навпаки, пробіотики нового покоління виявляють здатність націлюватися на конкретні захворювання та діють терапевтично, подібно до ліків. Зокрема, вони є перспективними для лікування хронічних запальних захворювань, таких як коліт, хвороба Крона та неспецифічний виразковий коліт, синдром роздратованого кишечника, ожиріння/метаболічний синдром, цукровий діабет, захворювання печінки, серцево-судинні захворювання, рак і нейродегенеративні захворювання.

Однак, щоб повністю зрозуміти потенціал нових пробіотиків, необхідні подальші дослідження, щоб забезпечити повне розуміння їх безпеки та ефективності в застосуванні на людині.

 

Гарантія ефективності — клінічні дослідження

Навіть серед пробіотиків, які ми сьогодні маємо в аптеці, є конкретні штами, використання яких за конкретними показаннями підтверджено клінічними дослідженнями. Одним з них, наприклад, є штам Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103). Завдяки тисячі клінічних досліджень різного масштабу протягом 30 років він є одним із найбільш задокументованих штамів. Пробіотик демонструє 100 % виживання при рН 3 і водночас має дуже високу адгезію до клітин ШКТ зі здатністю витісняти патогени. Він має доведений антибактеріальний ефект проти найпоширеніших збудників бактеріальної діареї, таких як Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Coronobacter sakazakii, Clostridium difficile, Enterococcus faecium, а також, наприклад, проти Klebsiella pneumoniae.

У 2011 році Європейське товариство дитячих гастроентерологів (ESPGHAN) рекомендувало Lactobacillus rhamnosus для лікування гострого гастроентериту у дітей, а в 2013 і 2015 роках було проведено 2 метааналізи, які підтвердили, що штам значно скорочує тривалість діареї у дітей та дорослих. Подвійне сліпе рандомізоване клінічне дослідження проти плацебо за участю 571 дитини (1-6 років) також підтвердило 17 % зменшення ускладненого хронічного запалення дихальних шляхів і 19 % зменшення потреби в призначенні антибіотиків. Інші дослідження підтвердили зменшення карієсу та ожиріння у дітей, які не можуть схуднути іншим способом. У 2023 році було опубліковано результати проспективного клінічного дослідження, яке вперше продемонструвало безпеку та ефективність монотерапії Lactobacillus rhamnosus для індукції ремісії у пацієнтів з виразковим колітом із легкою та середньою активністю захворювання (пацієнти припинили прийом месалазину за 1 місяць до початку монотерапії Ремісія наступила в цілому в 37 % пацієнтів після 1 місяця терапії.

 

Чого очікувати від подальшого розвитку пробіотиків нового покоління?

Одним з головних напрямків є пошук персоналізованих пробіотиків, які визнають високоіндивідуалізований характер мікробіома кишечника людини. Дослідники намагаються визначити конкретні штами бактерій, які принесуть максимальну користь окремим пацієнтам. Цей персоналізований підхід адаптує пробіотичну терапію до унікальних потреб кожної людини та обіцяє більш ефективні та точно цілеспрямовані заходи.

У той же час вчені досліджують синергію пробіотиків з іншими терапевтичними методами (пребіотики, постбіотики або традиційні ліки). Крім того, розробляються складні системи доставки, такі як наночастинки, препарати з уповільненим вивільненням, щоб забезпечити цілеспрямовану доставку до певних ділянок кишечника. І ми, безумовно, можемо очікувати нову еру точної медицини в галузі здоров’я кишечника.