Метабиотики для укрепления иммунитета и защиты от инфекций верхних дыхательных путей

08.01.2024
Метабиотики для укрепления иммунитета и защиты от инфекций верхних дыхательных путей

Респираторные заболевания (инфекции верхних дыхательных путей) - причина высокой заболеваемости и смертности во всем мире. Для многих респираторных инфекций нет эффективных вакцин, а их лечение осложняется ростом устойчивости к антибиотикам. Ученые продолжают поиск безопасных и эффективных методов снижения риска развития данных заболеваний [1].

В последнее время для борьбы с инфекциями верхних дыхательных путей широко используются молочнокислые бактерии рода Lactobacillus. Являясь природными «иммунобиотиками», они обладают способностью к поддержанию защитных сил организма. Однако, эта способность присуща только конкретным штаммам (разновидностям) этих бактерий. Например, многочисленные исследования показали эффективность штамма Lactobacillus (или Lacticaseibacillus) rhamnosus CRL1505 для повышения устойчивости к различным респираторным инфекциями уменьшения длительности и выраженности их проявлений [1]. Показано, что прием L. rhamnosus CRL 1505 активирует как врожденный, так и приобретенный иммунитет, в том числе в дыхательных путях [1-4].

Оказалось, что для получения такого эффекта совершенно необязательно принимать живые клетки L. rhamnosus CRL1505, поскольку их активность зависит от «кирпичиков», составляющих бактериальные клеточные стенки – пептидогликанов. Поэтому в предварительных исследованиях на животных инактивированные (неживые) клетки L. rhamnosus CRL1505 были так же эффективны, как и живые клетки [3,4]. Исследователи предположили, что применение инактивированных пробиотических бактерий, известных как «метабиотики» или «постбиотики», может обеспечить более стабильный эффект по сравнению с живыми бактериями [4-7]. Недавно японские ученые исследовали влияние инактивированных бактериальных клеток L. rhamnosus CRL1505 на иммунитет и физическое состояние человека [8]. Группа изначально здоровых взрослых лиц, в течение 8 недель ежедневно получала метабиотик L. rhamnosus CRL1505, контрольная группа вместо метабиотика получала плацебо. Испытуемые ежедневно в течение всего периода наблюдения заполняли опросник, позволявший оценить частоту и выраженность возникновения симптомов инфекций верхних дыхательных путей [9]. Оказалось, что общее количество дней с такими симптомами как заложенность носа, першение в горле, охриплость, ощущение заложенности в груди, боль в суставах, мышцах, повышение температуры, слабость, недомогание было достоверно ниже в группе лиц, получавших метабиотик, по сравнению с группой плацебо. При этом в основной группе по окончании приема метабиотика отмечался более высокий уровень показателя активности иммунных клеток, чем в группе плацебо. Таким образом, метабиотик L. rhamnosus CRL1505 обеспечивал профилактику инфекций верхних дыхательных путей за счет активации иммунитета.

В исследованиях на животных метабиотик L. rhamnosus CRL1505 был более эффективен при введении непосредственно в дыхательные пути [1-3]. Можно предположить, что использование L. rhamnosus CRL1505 в форме, удобной для местного применения (например, таблетки для рассасывания) будет в большей степени способствовать укреплению защитной функции слизистых дыхательных путей. Для усиления направленного действия метабиотика L. rhamnosus CRL1505 возможно его сочетание с биологически активными растительными веществами, эффективными в профилактике и лечении заболеваний дыхательных путей. Это могут быть пребиотики (инулин и др.), которые достоверно понижают частоту респираторных заболеваний [9], и/или такие средства, как экстракт травы тимьяна, которые традиционно используются для лечения острых респираторных инфекций [10]. Использование подобных комплексных средств – перспективная стратегия профилактики инфекций верхних дыхательных путей.

Источники:

  1. Du, T., Lei, A., Zhang, N., & Zhu, C. (2022). The Beneficial Role of Probiotic Lactobacillus in Respiratory Diseases. Frontiers in Immunology, 13, 908010. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.908010
  2. Correa Deza, M. A., Salva, S., Grillo-Puertas, M., Font, G. M., & Gerez, C. L. (2023). Effect of culture parameters on the heat tolerance and inorganic polyphosphate accumulation by Lacticaseibacillus rhamnosus CRL1505, a multifunctional bacterium. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 39(7), 182. https://doi.org/10.1007/s11274-023-03625-0
  3. Zelaya, H., Arellano-Arriagada, L., Fukuyama, K., Matsumoto, K., Marranzino, G., Namai, F., Salva, S., Alvarez, S., Agüero, G., Kitazawa, H., & Villena, J. (2023). Lacticaseibacillus rhamnosus CRL1505 Peptidoglycan Modulates the Inflammation-Coagulation Response Triggered by Poly(I:C) in the Respiratory Tract. International Journal of Molecular Sciences, 24(23). https://doi.org/10.3390/ijms242316907
  4. Szydłowska, A., & Sionek, B. (2022). Probiotics and Postbiotics as the Functional Food Components Affecting the Immune Response. Microorganisms, 11(1). https://doi.org/10.3390/microorganisms11010104
  5. Ali, M. S., Lee, E.-B., Hsu, W. H., Suk, K., Sayem, S. A. J., Ullah, H. M. A., Lee, S.-J., & Park, S.-C. (2023). Probiotics and Postbiotics as an Alternative to Antibiotics: An Emphasis on Pigs. Pathogens, 12(7). https://doi.org/10.3390/pathogens12070874
  6. Sadeghi, A., Ebrahimi, M., Kharazmi, M. S., & Jafari, S. M. (2023). Effects of microbial-derived biotics (meta/pharma/post-biotics) on the modulation of gut microbiome and metabolome; general aspects and emerging trends. Food Chemistry, 411, 135478. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135478
  7. Shenderov, B.A., Sinitsa A.V., Zakharchenko M.M., Lang, C. (2020) Metabiotics: present state, challenges and perspectives. Springer International Publishing. 123 p. doi: 10.1007/978-3-030-4167-1.
  8. Fujiki, K., Kamiya, T., Takagaki, K., & Iwama, Y. (2023). Effects of food containing heat-killed Lactobacillus rhamnosus CRL1505 on immune function and physical conditions - A randomized, double-blinded placebo-controlled, parallel-group study. Japanese Pharmacology & Therapeutics, 51(6), 941–949. https://www.pieronline.jp/content/article/0386-3603/51060/941
  9. Williams, L. M., Stoodley, I. L., Berthon, B. S., & Wood, L. G. (2022). The Effects of Prebiotics, Synbiotics, and Short-Chain Fatty Acids on Respiratory Tract Infections and Immune Function: A Systematic Review and Meta-Analysis. Advances in Nutrition , 13(1), 167–192. https://doi.org/10.1093/advances/nmab114
  10. Veldman, L. B. M., Belt-Van Zoen, E., & Baars, E. W. (2023). Mechanistic Evidence of Andrographis paniculata (Burm. f.) Wall. ex Nees, Pelargonium sidoides DC., Echinacea Species and a Combination of Hedera helix L., Primula veris L./Primula elatior L. and Thymus vulgaris L./Thymus zygis L. in the Treatment of Acute, Uncomplicated Respiratory Tract Infections: A Systematic Literature Review and Expert Interviews. Pharmaceuticals , 16(9). https://doi.org/10.3390/ph16091206