Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) – это иммунопатологические заболевания, характеризующиеся хроническим прогрессирующим воспалительно-деструктивным поражением желудочно-кишечного тракта. К этой группе относятся болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК). Точная природа этих болезней окончательно не выяснена: очевидно, что они развиваются как следствие неспособности иммунной системы контролировать воспаление, в основе которой лежит генетическая предрасположенность.
На основании результатов многочисленных научных исследований последних лет формируется общее представление о ВЗК как о болезнях, в основе которых лежит нарушение взаимодействия иммунной системы кишечника с внешними антигенами, прежде всего микробами кишечника, что делает инфекционные агенты и кишечную микробиоту объектом наиболее пристального изучения [1]. Тот факт, что при ВЗК поражаются отделы кишечника, заселенные массой микробов, наводит на мысль о значении представителей кишечного биоценоза. Обсуждается возможная роль вирусных инфекций, в частности норовируса, некоторых кишечных бактерий: энтерогепатических видов Helicobacter и Wollinella, энтеробактерий. Косвенно эта гипотеза подтверждается тем, что введение экспериментальным животным гомогенатов кишечника, полученных от больных БК, вызывает развитие гранулематозного воспаления [2]. В то же время у животных-гнотобионтов независимо от имеющихся у них различных генетических и иммунологических дефектов воссоздать модель ВЗК не удается [1]. На основании этого была выдвинута парадигма: «Нет бактерий –
нет колита». В соответствии с ней большинство исследователей склоняются к мнению, будто не патогенная, а обычная, комменсальная, микрофлора кишечника при условии потери организмом иммунологической толерантности к ней может способствовать развитию болезни.
Действительно, во всех исследованиях, посвященных изучению состава кишечной микробиоты при ВЗК, обнаружены ее существенные изменения, каким бы методом (микробиологическим или молекулярно-генетическим) ни проводилась оценка [3]. Эти изменения принято называть дисбиозом. Исследование метагенома кишечных бактерий показало существенные изменения состава микробиоты на всем протяжении кишечника как при БК, так и при ЯК. При секвенировании ДНК и изучении микробных филотипов отмечено снижение численности Firmicutes, Bacteroidetes и увеличение количества Proteobacteria. Bacteroides thetaiotaomicron, нормальных клостридий (Clostridium leptum), Fecalobacterium prausnitzii, Subdoligranulum, Oschlospira, Roseburia, Ruminococcus, Coprococcus и повышение грам-энтеробактерий, в т.ч. Klebsiella pneumonia, Escherichia coli, бацилл, а также Clostridium difficile [4]. При этом изменения кишечной микробиоты не зависели от активности воспаления в исследуемом сегменте кишечника, указывая на то, что дисбиоз, вероятно, имеет первичный характер, а не является следствием воспаления. Однако отмечено, что при значительном снижении F. prausnitzii у больных БК выше риск послеоперационных осложнений. Один из исследуемых видов, Lachnospira, был увеличен только при ЯК, а при БК не отличался от контрольной группы.
Может ли дисбиоз предшествовать заболеванию и инициировать развитие ВЗК? Этот вопрос остается предметом дискуссий, но, поскольку различные виды и классы бактерий по-разному влияют на иммунный ответ, вполне возможно, что увеличение доли микробов с сильным провоспалительным потенциалом и уменьшение бактерий, способствующих формированию иммунологической толерантности, оказывают предрасполагающее к развитию ВЗК действие. Облигатные анаэробы (F. prausnitzii, B. thetaiotaomicron), доминирующие в кишечнике здоровых людей, оказывают существенное воздействие на защитный кишечный барьер. Они стимулируют продукцию слизи в эпителии за счет активации факторов транскрипции, что способствует изменению состава муцина и увеличению числа бокаловидных клеток [5]. Большое значение в обеспечении состояния кишечного эпителия имеют продукты метаболизма бактерий, в первую очередь ацетат и бутират, которые не только обладают противовоспалительным и регенераторным действиями, но и способны осуществлять эпигенетическое действие, усиливая ацетилирование гистонов ДНК хозяина и закрепляя данный эффект на долгие годы. Поскольку эти короткоцепочечные жирные кислоты образуются в ходе жизнедеятельности основной анаэробной резидентной флоры (Firmicutes, Bacteroidetes, Bifidobacteriae), уменьшение представителей этих классов при ВЗК сопровождается ослаблением противовоспалительного, толерогенного и антипролиферативного (противоопухолевого) потенциалов.
Однако справедливости ради следует сказать, что и при других хронических иммунопатологических заболеваниях (например, пищевой аллергии, целиакии), а также при ожирении наблюдаются весьма сходные изменения биоценоза, предшествующие развитию болезни. Возможно, не только состав микробиоты, но и генетический фон обусловливают извращенные взаимоотношения с иммунной системой кишечника и в итоге играют ключевую роль в развитии ВЗК, которые вместе с другими иммунопатологическими заболеваниями пришли на смену инфекциям за последние 50 лет. Их рост, следуя популярной «гигиенической гипотезе», объясняют улучшением санитарного состояния окружающей среды, стерилизацией пищи и воды, а также широким применением антибиотиков. В частности, проспективное национальное исследование в Дании, проведенное в 1995–2003 гг. и включившее 577 622 детей, продемонстрировало повышение относительного риска (ОР) развития ВЗК (ОР=1,84), в большей степени – БК (ОР=3,4), после курсов антибиотиков. Риск был особенно высок после продолжительных курсов – более 3 месяцев (ОР=4,4), или повторных курсов – более 7 курсов антибиотикотерапии в течение жизни (ОР=7,34) [6]. Если рассматривать эти факторы через призму их влияния на кишечную микробиоту, то оказывается, что и характер питания, и стерилизация пищи, и неумеренное потребление антибиотиков воздействуют на микрофлору кишечника, вызывая стойкие ее изменения. Так, секвенирование кишечного метагенома людей даже после одного курса антибиотиков (кларитромицина и метронидазола) показало стойкое изменение его состава с персистированием антибиотикорезистентных штаммов на протяжении 4 лет.
Изучение кишечного метагенома людей с разным характером питания также продемонстрировало его отличия. Экспериментальное применение диеты с высоким содержанием жиров при кратковременных курсах не приводило к значимому изменению микробиоты, однако длительное изменение диеты (не менее года) с увеличением доли жиров, омега-6 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) и мяса сопровождалось изменением микробиома и повышенным риском ВЗК, в то время как фрукты и пищевые волокна, а также омега-3-ПНЖК снижали этот риск [7].
Таким образом, дисбиоз при ВЗК служит важнейшим патогенетическим фактором, который наводит на мысль о возможности терапевтического воздействия на течение заболевания с помощью препаратов, содержащих представителей нормальных классов кишечных микробов – пробиотиков.
Адгезия пробиотиков к кишечному эпителию обеспечивает их взаимодействие с иммунной системой кишечника. Определенные микробные паттерны идентифицируются ею, в частности микробные липополисахариды, гликопептиды и формилпептиды, которые покрывают мембрану, могут улавливаться TLR (Toll-like receptor). Сигналы патогенных микробов и представителей индигенной флоры воспринимаются этими рецепторами по-разному. Олигонуклеотиды, в которых содержатся неметилированные динуклеотиды, что свойственно патогенной и условно-патогенной микрофлоре, улавливаются TLR с последующей стимуляцией воспалительного ответа. Эукариоидная ДНК и метилированные динуклеотиды, свойственные индигенной флоре, не воспринимаются TLR и не активируют иммунный ответ. Очевидно, что разные штаммы пробиотиков способны по-разному взаимодействовать с GALT-(Gut Associated Lymphoid Tissue)-системой кишечника. То есть эффект пробиотиков штаммоспецифичен. Поэтому действие любого пробиотического препарата должно быть доказано в клинических исследованиях. Тем не менее большинство проведенных клинических и экспериментальных исследований свидетельствует о том, что некоторые пробиотические штаммы: Lactobacillus rhamnosus GG, Lactobacillus acidophylus, Enterococcus faecium, Streptococcus thermophylus, воспринимаются TLR и стимулируют иммунный ответ, усиливая выработку Т-хелперов 1, иртерлейкина-1 (ИЛ-1), интерферона-α (INF-α). Они стимулируют фагоцитарную активность нейтрофилов и выработку иммунглобулина А (sIgA). В то же время бифидобактерии, особенно Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium lactis Вb-12, оказывают стимулирующее воздействие на Th3 и, соответственно, выработку TGF-β (Transforming growth factor β), ИЛ-10, т.е. способствуют формированию иммунологической толерантности. Этот процесс сопровождается снижением синтеза IgE и усилением синтеза sIgA.
Впервые предположение о возможности применения пробиотиков в лечении ВЗК было высказано Madsen и соавт., которые показали, что воспалительные изменения, вызванные определенными бактериальными компонентами, могут быть предотвращены лактобациллами [8]. Исследование было проведено на иммунодефицитных по ИЛ-10 мышах, у которых развивался спонтанный колит, фенотипически сходный с БК. Изменения микробиоты в кишечнике были отмечены уже за 2 недели до появления симптомов колита, при этом усиливалась адгезия и бактериальная транслокация. Предварительное назначение культуры лактобацилл per rectum предотвращало развитие колита. Сходные данные были получены Schultz и соавт. [9], которые также показали, что введение Lactobacillus plantarum DSM смягчает симптомы колита у +ИЛ-10-дефицитных мышей. Аналогичный результат имело применение Lactobacillus reuteri R2LC при экспериментальном химическом колите, но другие виды лактобацилл (Lactobacillus HLC) оказались неэффективными [10].
В открытом исследовании детей с БК назначение L. rhamnosus GG (LGG) повышало число IgA-продуцирующих клеток в слизистой оболочке кишечника, подтверждая взаимодействие между пробиотиком и иммунной системой кишечника [11]. Но позже было показано, что прием LGG не может предотвращать обострения БК: обострение наблюдалось у 16,6% пациентов, получавших LGG, и у 10,5% в группе плацебо [12]. В рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании, изучавшем эффективность Saccharomyces boulardii в сочетании с традиционной терапией, была показана достоверно лучшая клиническая динамика и снижение активности БК [13]. S. boulardii эффективно поддерживали ремиссию: обострение наблюдалось у 6,25% пациентов по сравнению с 37,5% больных, получавших месалазин [14]. То есть эффективность терапии зависела от вида и штамма пробиотика. Проведенное нами рандомизированное открытое сравнительное исследование, которое включило 24 больных БК в возрасте от 6 до 16 лет, показало также более высокую эффективность S. boulardii в поддержании ремиссии: 12 детей получали сочетание S. boulardii и месалазина (в дозе 50 мг/кг) в течение 3 месяцев, 12 детей группы сравнения – только месалазин. В основной группе из 16 детей лишь у 8,5% в течение 6 месяцев отмечено обострение заболевания, в группе сравнения – у 25%, уровень кальпротектина в основной группе через 6 месяцев соcтавил 45,2, в группе сравнения – 151 мг/г (р<0,001). Несмотря на положительные результаты отдельных исследований, эффективность пробиотиков в лечении БК пока считается недоказанной, поэтому в официальных рекомендациях по лечению этой болезни пробиотикотерапия отсутствует.
Исследования эффективности пробиотиков в лечении ЯК касались периода как обострения, так и ремиссии. Опубликованный в 2007 г. обзор Cochrane [15] по оценке эффективности пробиотиков в индукции ремиссии ЯК не смог сделать определенных выводов в связи с неоднородностью исследований по дизайну и с разнообразием использованных пробиотиков. В отдельных исследованиях было показано соответствие процента детей, достигших ремиссии при применении 5-АСК (5-аминосалициловой кислоты), и таких пробиотиков, как E. coli Nissle, Yakult, VSL#3. Позднее в исследовании Miele и соавт. [16] дети с тяжелым или среднетяжелым ЯК получали сочетанную терапию глюкокортикостероидами и месалазином, на фоне чего был назначен пробиотик VSL#3 или плацебо. В группе VSL#3 ремиссия была достигнута в 92,8%, в группе плацебо – в 36,4% случаев.
В многоцентровом рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании взрослых пациентов с легким и среднетяжелым ЯК, проведенном в Индии, оценили эффективность монотерапии VSL#3 [17]. Через 12 недель 50%-ное снижение клинической активности было достигнуто у 32,5%, ремиссия – у 43% пациентов, в то время как в группе плацебо аналогичные показатели составили 10,0 и 15,7% соответственно (р=0,001).
Мета-анализ эффективности пробиотиков в поддержании ремиссии ЯК [18] продемонстрировал равную месалазину эффективность в течение 3 месяцев, однако более длительное наблюдение в течение года показало небольшое преимущество пробиотиков (L. acidophilus LA-5+ Bifidobacterium animalis BB-12): обострение наблюдалось у 75% больных в группе пробиотика и 92% – в группе плацебо [19].
Полученные положительные результаты пробиотикотерапии при ЯК позволили рекомендовать назначение пробиотиков при легком или среднетяжелом ЯК в случае недостаточной эффективности или непереносимости препаратов 5-АСК для достижения ремиссии и ее поддержания.
Наиболее убедительные данные, подтверждающие эффективность применения пробиотиков, были получены при поучите. Поучит – воспаление резервуара, формируемого при илеоанальном анастомозе, – наиболее частое осложнение после колэктомии по поводу ЯК. Предполагают, что его развитие обусловлено замедлением транзита в искусственно сформированном из терминального отдела подвздошной кишки кармане и воспалением, обусловленным увеличением плотности микробного заселения этого участка. У большинства больных поучит развивается в течение первого года после операции, антибиотики эффективны в уменьшении его симптомов, но болезнь принимает рецидивирующее хроническое течение. Применение пробиотиков (VSL#3) позволило достичь ремиссии в 69% [20]. Еще более эффективным было сочетание антибиотико- и пробиотикотерапии.
Терапия пробиотиками сразу после колэктомии для профилактики поучита оказалась весьма эффективной, через год поучит развился лишь у 10% по сравнению с 40% в группе плацебо [21]. Высокая эффективность пробиотиков (VSL#3, S. boulardii) была показана также в поддержании ремиссии поучита (85 против 6% в группе плацебо) после курса антибиотиков [22]. Эти результаты позволили внести пробиотики в официальные рекомендации по лечению поучита в сочетании с антибактериальной терапией.
Таким образом, хотя пробиотики продемонстрировали весьма неоднозначные и противоречивые результаты в лечении ВЗК, можно сделать следующий вывод: некоторые из препаратов (S. boulardii, VSL#3) оказались весьма эффективными. Сегодня официальные международные рекомендации касаются назначения пробиотиков детям при ВЗК лишь в 2 случаях – при легком и среднетяжелом ЯК и антибиотикозависимом поучите. Однако потенциал пробиотиков пока нельзя считать исчерпанным, т.к. причина недостаточной эффективности, полученной в ряде исследований, вероятно, связана с видом и штаммом применяемых микробов. Не отработана дозировка пробиотиков и продолжительность курса лечения. В большинстве случаев исследования проводятся с лактобациллами и бифидобактериями, которые отнюдь не доминируют в кишечнике здорового человека.
К сожалению, пока не создано пробиотических препаратов из представителей основных классов здоровой кишечной микробиоты (Fermicutes, Bacteroidetes) и тех видов бактерий, снижение которых доказано при ВЗК (например, F. praustnitzii). Возможно, в дальнейшем появятся эти микроорганизмы или их компоненты, которые будут иметь прицельное действие на определенные звенья иммунного ответа.
Некоторые надежды возлагаются также на фекальную трансплантацию, которая сейчас активно апробируется и изучается в разных клинических ситуациях, в частности она уже продемонстрировала высокую эффективность в лечении упорно рецидивирующего C. difficile-ассоциированного колита. Преимущество фекальной трансплантации обусловлено пересадкой всего комплекса кишечной микробиоты от здорового донора, однако ни методика процедуры, ни длительность лечения, ни эффективность при ВЗК, особенно у детей, пока не отработаны.
Использование кишечных микробов в лечении ВЗК – наиболее сложная задача, поскольку больные ВЗК нередко находятся на иммуносупрессивной терапии, имеют повышенную проницаемость кишечного барьера и высокую воспалительную активность. В этих условиях даже облигатная кишечная микрофлора может приобретать агрессивные свойства. Поэтому важнейшим требованием в выборе пробиотического препарата и штамма при лечении ВЗК служит его безопасность. В период активного обострения при наличии открытых язв применение пробиотиков может быть опасным вследствие возможности транслокации через поврежденную слизистую оболочку в кровь. В литературе описаны случаи сепсиса, вызванного обычными лактобациллами, при тяжелом ЯК. Поэтому применение любых новых, не прошедших клинических испытаний форм пробиотической терапии при ВЗК, требует особой осторожности и оценки возможных рисков и противопоказаний. В целом разработка концепции коррекции кишечной микробиоты при ВЗК – очень важная, но отнюдь не легкая в решении задача, которую следует решать постепенно, скрупулезно изучая все нюансы, только в этом случае можно достичь ожидаемого успеха.
