13. Требования предъявляемые к микроорганизмам, используемым в качестве пробиотиков. Механизмы положительного эффекта пробиотиков на организм хозяина.

В настоящее время пробиотики на основе живых микроорганизмов являются наиболее разработанными и широко используемыми специфическими средствами коррекции микробной экологии человека. Пробиотики на основе живых микроорганизмов могут применяться не только орально, но и ректально. Достаточно хорошо отработаны дозировки и схемы их применения при различных заболеваниях и состояниях с профилактичекой и лечебной целью и т.п.

Пробиотики на основе живых микроорганизмов можно рассматривать, как небольшие фабрики, производящие множество разнообразных биологически активных соединений - медиаторов, участвующих в восстановлении и поддержании здоровья человека и животных. Требования к микроорганизмам, используемым в качестве основы пробиотиков:

1) Они должны быть изолированы из организма тех видов животных и человека, для которых они и будут предназначены;

2)Они должны обладать полезным воздействием на организм хозяина, подтвержденным лабораторными исследованиями и клиническими наблюдениями; При длительном использовании они не должны вызывать побочные эффекты;

3) Они должны обладать колонизационным потенциалом, то есть сохраняться в пищеварительном тракте до достижения максимального положительного действия (быть устойчивыми к низким значениям рН, желчным кислотам, антимикробным субстанциям, продуцируемым эндогенной микрофлорой; хорошо адгезироваться к эпителию соответствующих слизистых оболочек);

4)Они должны обладать стабильными характеристиками как в клиническом, так и в технологическом плане;

5)Они должны обладать высокой скоростью роста и размножения в условиях, близким таковым в кишечном тракте; при их культивировании для накопления биомассы следует создавать условия, максимально приближающие таковым микроокружения просвета кишечника. При введении в больших количествах они должны обладать минимальной способностью к транслокации из просвета пищеварительного тракта во внутреннюю среду макроорганизма;

6) Они должны иметь четкую физиолого-биохимическую и генетическую маркировку как для исключения фальсификации, так и для периодического контроля идентичности исходных пробиотических штаммов производственных культур в процессе их эксплуатации.

Положительный эффект пробиотиков на организм хозяина проявляется как на местном уровне через нормализацию микробной экологии пищеварительного тракта, так и системно. Механизмы положительного эффекта пробиотиков на организм хозяина :

1) Ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в результате продукции антимикробных субстанций; конкуренции с ними за торы адгезии и питательнее вещества; активации иммунно-компе-х клеток и стимуляции иммунитета.

2) Стимуляции роста представителей эндогенной флоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов; нормализации рН, еН-потенциала; нейтрализации токсинов.

3) Восстановление и оптимизация функционирования биопленки, выстилающей слизистую пищеварительного тракта.

4) Изменение микробного метаболизма, ведущего к повышению или снижению синтеза и активности бактериальных ферментов и, как следствие этого, продукции соответствующих метаболитов (например, ЛЖК, глютамина, аргинина, витаминов, пептидогликанов и т. д.). обладающих способностью местно или после проникновения в кровь и другие биологические жидкости макроорганизма непосредственно вмешиваться в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей. Модулировать его морфокинетические характеристики, физиологические функции, биохимические и поведенческие реакции.

5) Другие механизмы (прямые эффекты пробиотиков после их всасывания из пищеварительного тракта на ферментативные и иные клеточные реакции гормональных, нервных, выделительных, иммунных и других органов и тканей).

По мнению многих авторов наиболее важными для слизистой кишечника специфическими функциями пробиотических микроорганизмов являются продукция ими в процессе своей жизнедеятельности питательных субстратов (жирных кислот, прежде всего летучих жирных кислот (ЛЖК), и аминокислот типа аргинина, глутамина и цистеина), а также таких микронутриентов, как витамины, антиоксиданты и амины (гистамин, пиперидин, тирамин, кадаверин, пирролидин, агматин, спермидин, путресцин и др.), имеющих значимость не только для пищеварительного тракта, но и для всего организма. Дружественные для организма хозяина бактерии препятствуют усиленному росту потенциально патогенных микроорганизмов, предотвращают их транслокацию и стимулируют иммунные механизмы защиты, прежде всего лимфоидную ткань, связанную с пищеварительным трактом. Одним из примеров последней функции может служить способность лактобацилл образовывать в толстой кишке стероиды из холестерина, помогая тем самым снизить уровень циркулирующего в организме холестерина. Наконец, пробиотические микроорганизмы участвуют в регуляции таких кишечных функций, как утилизация муцина, абсорбция питательных субстратов различной природы, перистальтика, кровоток в кишечных и иных сосудах и др. через образование ПНЖК, гормонов, ферментов, полвитааминов, цитотоксинов и т.о.

Пробиотики на основе компонентов микробных клеток или метаболитов реализуют свое положительное влияние на физиологические функции и биохимические реакции организма хозяина либо непосредственно вмешиваясь в метаболическую активность клеток соответствующих органов и тканей, либо опосредованно через регуляцию функционирования биопленок на слизистых макроорганизма. Помимо восстановления микроэкологического статуса и связанного с ним повышения колонизационной резистентности и предотвращения транслокации потенциально патогенных микроорганизмов через слизистые многие пробиотики могут оказывать положительный эффект на организм хозяина в результате модуляции аутоиммунных реакций, изменения функций макрофагов, продукции цитотоксинов, активации иммунной системы, связанной со слизистыми и пр. Эффективность пробиотиков зависит от многих факторов: их состава, технологии изготовления, способа назначения, количества живых микроорганизмов или действующего микробного компонента в единице вводимого объема, состояния микробной экологии хозяина, его возраста, половой и видовой принадлежности, условий проживания и т.д.

14. Бифидобактерии как основа пробиотиков и продуктов функционального питания. Некоторые клинические состояния и синдромы, назначение при которых бифидосодержащих препаратов оказывает благоприятный эффект

Среди различных представителей нормальной микрофлоры кишечника особое место занимают бифидобактерии, они обнаружены в количестве 10 8-10 11 КОЕ/г содержимого кишечника взрослого человека.

Бифидобактерии – это грамположительные, палочковидные, неспорообразующие, анаэробные микроорганизмы. Для данного вида микроорганизмов характерен полиморфизм, т.е. в молодых культурах бифидобактерии представлены в основном палочковидными формами, в более зрелых культурах образуют более характерные для них I, V, T, Y – образные формы, а в старых культурах для них характерно образование неправильных форм, например крупных круглых или формы в виде запятой.

В плотных агаризованных средах для бифидобактерий характерно образование доскообразных, гвоздикообразных и кометообразных колоний светло-бежевого или коричневого цвета. Бифидобактерии являются умеренными кислотообразователями, образуют уксусную кислоту и молочную кислоту в соотношении 3:2, не образуют СО2.

В настоящее время насчитывается около 32 видов бифидобактерий, многие из которых широко используются при получении продуктов функционального питания или фармакопейных препаратов. Бифидобактериям принадлежит ведущая роль как компонентам продуктов функционального питания. Бифидобактерии обладают высокой витаминизирующей активностью, способны к синтезу многих аминокислот и соответственно являются их источником для человека, обладают высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам ЖКТ.

В пользу бифидобактерий свидетельствует также то, что в содержимом кишечника грудного ребенка бифидобактерии составляют 99 % микрофлоры. Во взрослом возрасте содержимое кишечника часто обедняется бифидобактериями и все это диктует необходимость создания препаратов и продуктов питания с ними.

В последние годы установлено, что бифидобактерии обладают антимутагенной и антиканцерогенной активностью. Рассмотрим некоторые состояния при которых назначение бифидобактерий имеет доказанный положительный эффект:

- дисбактериозы кишечника;

- дисбактериозы гениталий;

- предродовая подготовка беременных женщин имеющих риск осложнений, связанных с инфекционными заболеваниями;

- выхаживание недоношенных детей;

- инфекционные заболевания кишечника (дизентерия и др.);

- воспалительные заболевания кишечника (колиты, запоры);

- заболевания ЖКТ (гастриты, язвенная болезнь и др.);

- при лечении новообразований и восстановлении больных после химио- и радиотерапии;

- при гиперхолестеринемии и диабете;

-при лечении аллергических заболеваний;

- для уменьшения последствий стрессовых ситуаций и внутрибольничных инфекциях;

- при лечении нематодозов.

Естественно, то один и тот же вид не может проявлять сразу все свойства. Необходим подбор штаммов (и/или видов) для лечения конкретных заболеваний.