Связь между микробиотой кишечника и СРК

Синдром раздраженного кишечника (СРК) — одно из наиболее распространенных функциональных заболеваний ЖКТ. Данным заболеванием страдает от 10 до 13% населения земного шара [1].
Этиология и патогенез СРК изучены недостаточно. В качестве одного из предполагаемых звеньев патогенеза рассматривается нарушение строения и функции слизисто-эпителиального барьера ЖКТ, причиной которых служит полиморфизм генов, ответственных за синтез его различных компонентов, перенесенные острые кишечные инфекции, антибиотикотерапия, изменения в составе микробиоты, психоэмоциональный стресс и особенности рациона [1].
Связь микробиоты и СРК давно привлекает внимание исследователей. В метаанализе Pittayanon R., 2019 было продемонстрировано, что у пациентов с СРК отмечается существенное снижение содержания количества микроорганизмов, принадлежащих родам Bifidobacterium и Faecalibacterium, увеличение содержания микроорганизмов, принадлежащих семействам Lactobacillaceae, Bacteroides и Enterobacteriaceae [2].
В одном из последних исследований (Kamp K.J., 2024), проведенном при помощи секвенирования 16S рРНК, вновь было подтверждено, что у пациенток с СРК отмечается значимое снижение бактерий рода Bifidobacterium и повышение содержание бактерий рода Bacteroides по сравнению со здоровыми лицами [3].
Аналогичные работы проводились также с учетом региона проживания пациентов. Данный фактор представляется немаловажным, поскольку жители различных регионов могут обладать теми или иными генетическими особенностями, быть приверженными к различным паттернам пищевого поведения и подвергаться влиянию разных климатических условий. В работе Zhuang X. (2017), был проведен метаанализ десяти исследований по изучению состава кишечной микробиоты пациентов с СРК, проживающих в Китае, и семи исследований, проведенных в других регионах (Финляндии, Нидерландах, Японии, США, Франции и Индии) [4]. В Китае у пациентов с СРК по сравнению со здоровыми лицами в составе кишечной микробиоты обнаружилось достоверное снижение содержания бактерий рода Bifidobacterium (-1.42 [CI:-2.10, -0.75]), рода Lactobacillus (-0.91 [95% CI: -1.31, -0.52]), повышение содержания Escherichia Coli (0.83 [95% CI: 0.26, 1.40]) и представителей Enterobacter (0.57 [95%CI: 0.33, 0.82]). При этом содержание микроорганизмов родов Bacteroides и Enterococcus было одинаковым в группах СРК и контроля. В семи исследованиях, проведенных в других странах, обнаружились несколько иные закономерности. Так у пациентов с СРК оказалось достоверно сниженным содержание Bifidobacterium (-0.76 [CI: -1.43, -0.09]), а содержание Bacteroides напротив, повышенным (1.17 [CI: 0.00, 2.35]). В этих же семи исследованиях содержание Lactobacillus, E. Coli, Enterobacter и Enterococcus не отличалось достоверно у пациентов с СРК и здоровых лиц.
Данный метаанализ демонстрирует важность проведения исследований микробиоты кишечника с учетом географической локализации пациентов. Кроме того, представляется целесообразным проявлять осторожность в экстраполяции данных, полученных у пациентов одних географических регионов, на пациентов, проживающих в других. Однако обращает на себя внимание тот факт, что количество Bifidobacterium у пациентов с СРК оказалось сниженным, независимо от региона проживания.
Бифидобактерии наиболее распространены в кишечнике младенцев (их доля составляет 80,6%), при этом на долю Bifidobacterium longum приходится 56,2% всех видов [5]. У взрослых уровень бифидобактерий снижается до 2–14% от относительного количества кишечной микробиоты [6]. В кишечнике Bifidobacterium longum расщепляет углеводы до короткоцепочечных жирных кислот (ацетата и лактата). В эксперименте на мышах было показано, что ацетат, вырабатываемый в кишечнике бифидобактериями, увеличивает способность противостоять условно-патогенным и/или патогенным бактериям [7]. Ацетат может быть также утилизирован бутиратпродуцирующими бактериями, например, Faecalibacterium prausnitzii, для получения бутирата. Бутират же, в свою очередь, используется эпителиальными клетками кишечника в качестве источника энергии и участвует в обеспечении нескольких физиологических функций, включая поддержание целостности слизисто-эпителиального барьера, адекватного иммунного ответа и деятельности ЦНС [7]. Другим метаболитом Bifidobacterium longum ssp. infantis является индол-3-молочная кислота. Было показано, что индол-3-молочная кислота значительно уменьшает воспалительные изменения кишечного эпителия [8], препятствуя транскрипции провоспалительного интерлейкина (IL)-8, а также стимулирует развитие энтероцитов [9]. Одним из наиболее изученных представителей Bifidobacterium на сегодняшний день является Bifidobacterium longum 35624. Было установлено, что данный штамм индуцирует продукцию противовоспалительного цитокина ИЛ-10 и уменьшает секрецию провоспалительного ИЛ-8 иммунными клетками [10,11].
Таким образом, можно считать установленным тот факт, что в кишечнике пациентов с СРК отмечается снижение содержания бактерий рода Bifidobacterium. Примечательно, что такая динамика изменений микробного состава, вероятно, типична для пациентов различных расовых групп и разных географических ареалов.
Учитывая тот факт, что бифидобактерии обладают рядом позитивных свойств, таких как уменьшение выраженности воспаления, способность к поддержанию целостности слизисто-эпителиального барьера, применение пробиотиков на основе микроорганизмов рода Bifidobacterium представляется целесообразным в схемах лечения пациентов с СРК.
Источники:
- Ивашкин В.Т. и др. Диагностика и лечение синдрома раздраженного кишечника (Клинические рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации и Ассоциации колопроктологов России). Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2021;31(5):74–95. https://doi. org/10.22416/1382-4376-2021-31-5-74-95
- Pittayanon R. et al. Gut Microbiota in Patients With Irritable Bowel Syndrome - A Systematic Review. Gastroenterology 2019;157:97–108
- Kamp KJ, Plantinga AM, Cain KC, Burr RL, Tsai CS, Wu Q, So SY, Badu S, Savidge T, Shulman RJ, Heitkemper MM. Gut microbiome and symptoms in females with irritable bowel syndrome: a cross-sectional analysis. Benef Microbes. 2024 May 28;15(3):259-273. doi: 10.1163/18762891-bja00015
- Zhuang X, Xiong L, Li L, Li M, Chen M. Alterations of gut microbiota in patients with irritable bowel syndrome: A systematic review and meta-analysis. J Gastroenterol Hepatol. 2017 Jan;32(1):28-38. doi: 10.1111/jgh.13471
- Turroni F, Peano C, Pass DA, Foroni E, Severgnini M,Claesson MJ, Kerr C, Hourihane J, Murray D, Fuligni F,et al. Diversity of bifidobacteria within the infant gutmicrobiota. PloS One. 2012;7:e36957.
- Odamaki T, Kato K, Sugahara H, Hashikura N,Takahashi S, Xiao J-Z, Abe F, Osawa R. Age-relatedchanges in gut microbiota composition from newbornto centenarian: a cross-sectional study. BMC Microbiol.2016;16:90
- Mills S, Yang B, Smith GJ, Stanton C, Ross RP. Efficacy of Bifidobacterium longum alone or in multi-strain probiotic formulations during early life and beyond. Gut Microbes. 2023 Jan-Dec;15(1):2186098. doi: 10.1080/19490976.2023.2186098.
- Ehrlich AM, Pacheco AR, Henrick BM, Taft D, Xu G,Huda MN, Mishchuk D, Goodson ML, Slupsky C,Barile D, et al. Indole-3-lactic acid associated withBifidobacterium-dominated microbiota significantlydecreases inflammation in intestinal epithelial cells.BMC Microbiol. 2020;20:357.
- Huang W, Cho KY, Meng D, Walker WA. The impactof indole-3-lactic acid on immature intestinal innateimmunity and development: a transcriptomic analysis.Sci Rep. 2021;11:8088.
- O’Mahony L, et al. Differential cytokine response from dendritic cells to commensal and pathogenic bacteria in different lymphoid compartments in humans. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2006;290(4):G839-45
- O’Hara AM, et al. Functional modulation of human intestinal epithelial cell responses by Bifidobacterium infantis and Lactobacillus salivarius. Immunology 2006;118(2):202-15.
____________
Синдром избыточного бактериального роста у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями