Микробиотная терапия в клинической практике: возможности и достижения

21-22 апреля в Киеве состоялась научно-практическая конференция «Персонифицированная и геномная медицина в клинической практике», в ходе которой были рассмотрены вопросы внедрения новых технологий и прогрессивных методик в практическое здравоохранение.

В рамках конференции был представлен доклад ассистента кафедры внутренней медицины № 1 Национального медицинского университета им. А. А. Богомольца (г. Киев) Константина Сергеевича Пучкова на тему достижений и перспектив применения микробиотной терапии в широкой клинической практике.
– Кишечная микробиота (КМ) представляет собой совокупность видов различных микроорганизмов (бактерий, архей, вирусов, грибов), обитающих в отделах желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) человека. Количество клеток микробиоты превышает количество клеток человеческого тела как минимум в 10 раз. Общая масса КМ взрослого человека составляет от 1 до 3 кг, а разнообразие микроорганизмов представлено более чем 500 видами. Именно поэтому КМ – ​это своеобразный метаболический орган, ответственный за множество физиологических функций, среди которых наибольшее значение имеют защитная, иммунная и питательная.
Концепция изучения КМ появилась относительно недавно. Благодаря использованию классического бактериологического метода в своё время мир узнал о существовании таких микроорганизмов, как бифидобактерии, лактобактерии, E. Coli (кишечная палочка). Однако, применение генетических методик последних лет показало, что бактериологически определяемые микро­организмы представляют собой лишь вершину айс­берга КМ, составляя не более 30% от общей популяции микробиоты. В процессе жизнедеятельности человека КМ непрерывно видоизменяется, что связано как с физиологическими процессами (рост и развитие, грудное вскармливание и т.  д.), так и с такими факторами, как смена режима питания и перенесенные заболевания. Как известно, микробиота в свою очередь влияет на состояние иммунитета и физиологические процессы в кишечнике хозяина и за его пределами.
В настоящее время известно несколько способов воздействия на состав КМ, одним из которых является использование пре- и пробиотиков. Пребиотики  – ​это неперевариваемые олигосахариды, избирательно ферментирующиеся в толстой кишке с образованием короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Роль пребиотиков заключается в селективной стимуляции роста пробиотических штаммов, а также снижении внутрипросветной кислотности.
Пробиотики – ​это микроорганизмы, которые при попадании в ЖКТ могут оказывать положительное влияние на состав КМ, обмен веществ и иммунный ответ организма-хозяина. Они также улучшают барьерные функции кишечного эпителия, в том числе за счет стимуляции синтеза КЦЖК. Эффективность пробиотиков была доказана при ряде патологических состояний, а также острой вирусной диарее, антибиотик-ассоциированной диарее, некротизирующем энтероколите, C. difficile-ассоциированном колите, H. рylori-инфекции, диарее путешественника, синдроме раздраженного кишечника.
Наряду с применением пробиотиков, часто обсуж­даемой в медицинских кругах темой стал такой метод восстановления состава КМ, как трансплантация кишечной микробиоты (ТКМ). Также известная как микро­биотная терапия, ТКМ представляет собой одномоментную терапевтическую процедуру, позволяющую быстро восстановить нормальный состав бактериальной флоры в ЖКТ. Технически ТКМ – ​это инфузия кишечных бактерий от здорового человека к больному с целью лечения некоторых заболеваний. Преимуществами ТКМ являются:
• внедрение бактерий, уже адаптированных к условиям ЖКТ;
• быстрое восстановление нормального разнообразия КМ, обеспечивающее «колонизационную резистентность».
Принято считать, что основоположником метода ТКМ стал хирург В. Eisеman, который в 1958 г. опубликовал статью об эффективности данной процедуры. В 2008 г. австралийский гастроэнтеролог Т. Бороди, изучая инфекцию H. рylori и методы ее лечения с помощью антибактериальной терапии, получил осложнение в виде псевдомембранозного язвенного колита у одной из своих пациенток. Он начал искать пути разрешения этой проблемы и наткнулся на публикацию 1958 г. Апробация описанной методики на практике принесла положительные результаты, после обнародования которых в научной прессе ТКМ заинтересовались десятки ученых по всему миру. На сегодня зарегистрировано более 110 исследований, посвященных данному вопросу, наиболее интенсивно изучение происходит в США.
Значительный опыт применения ТКМ накоплен при лечении C. difficile-ассоциированных колитах. В 1978 г. инфекция C. difficile (СDI) была признана одной из основных причин развития антибиотик-ассоциированной диареи и псевдомембранозного колита. С этого времени на всей территории Северной Америки и Европы распространенность, заболеваемость и смертность от СDI неуклонно возрастали. В США на сегодня уровень распространенности CDI составляет 13,1 случая на 1 тыс., ежегодно от CDI-ассоциированных заболеваний умирают не менее 14 тыс. человек. В Украине статистика заболеваемости среди взрослого населения неизвестна. В детской популяции носительство патогена составляет 12,3%, после курса антибиотиков – ​18,2%, клинические проявления возникают примерно у 36% носителей.
Положительное влияние пересадки КМ при C.  difficile-ассоциированных колитах демонстрируется у 90% пациентов (Kassam. Z., 2013). Причем, у 80% больных позитивный эффект достигается уже после 1-й процедуры. В 2013 трансплантация КМ была одобрена FDA для лечения антибиотикорезистентной C. difficile-ассоциированной инфекции, что стало одним из главных событий последних лет в гастроэнтерологии.
Трансплантация КМ эффективна и при воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК). Последние данные относительно роли микрофлоры предполагают, что при ВЗК происходит изменение состояния микробиоты с уменьшением Firmicutes, бифидобактерий, лактобактерий и Faecalibacterium prausnitzii, а также увеличением адгезированных бактерий на слизистой оболочке кишечника. Всего было проведено 9 когортных исследований, 1 из которых было рандомизированным контролированным. В него вошли 122 пациента, у 79 из них был установлен неспецифический язвенный колит (НЯК), 32 пациента имели болезнь Крона (БК) и 4 – ​недифференцированное ВЗК. Клиническая ремиссия была достигнута у 45% пациентов. Анализ подгрупп показал уровень достижения клинической ремиссии у 22% пациентов с НЯК и у 60,5% больных с БК. Результаты одной из самых последних научных работ, подтверждающих эффективность пересадки КМ, были представленны в 2016 г. на европейском конгрессе, посвященном БК. Было проведено плацебо-контролируемое исследование с участием 80 человек. Итогом исследования стало достижение как эндоскопической, так и клинической ремиссии у 27% пациентов, что было достоверно выше, чем в группе плацебо (8%).
Целью ряда других научных работ стало изучение эффективности пересадки КМ при синдроме раздраженного кишечника (СРК). Стоит отметить, что значение дисбиоза в развитии симптомов СРК на сегодняшний день достаточно трудно оценить. Тем не менее, ряд исследователей отмечают различные нарушения в составе КМ у пациентов с данным заболеванием. Следовательно, трансплантация КМ может быть потенциально полезной методикой в лечении СРК. Так, Pinn и соавт. (2013) сообщают о 13 больных с рефрактерным СРК, у 9 из которых заболевание сопровождалось диареей, у 3 – ​запором, а у 1 наблюдался сочетанный вариант. Всем пациентам провели процедуру трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ). В результате, у более чем 70% из них наступило выздоровление или улучшение симптомов – ​уменьшение боли в животе (72%), диспепсии (67%), вздутия живота (50%), метеоризма (42%). Нормализация стула произошла у 69%, а качество жизни улучшилось почти у половины (46%) пациентов.
Как известно метаболический синдром и ожирение являются полиэтиологическими заболеваниями. Однако в составе и метаболических функциях флоры кишечника тучных людей обнаружены глубокие изменения: увеличивается количество Firmicutes (E. coli, Cl.  сoccoides, Cl. leptum), снижается количество Bacteroidetes (Bacteroides, Lactobacillus, Prevotella) и Actinobacteria (Bifidumbacterium) по сравнению с людьми с нормальным индексом массы тела (ИМТ). В серии ­исследований F. Backhed и соавт. (2004) на примере нормальных и генетически модифицированных мышей (гнобионтов) выявили влияние КМ на энергетические процессы и жировой обмен в организме. В начале эксперимента было отмечено, что масса жировой ткани у обычных мышей была больше при меньшем потреблении пищи. 14-дневная колонизация гнотобионтов донорской КМ от обычных мышей приводила к быстрому нарастанию жировой массы (на 57%), а также уровней триглицеридов, глюкозы и инсулина, показателей активности цикла трикарбоновых кислот в мышцах и печени. Уровень лептина повышался пропорционально нарастанию жировой массы. В другом исследовании (Ridaura V. K. et al., 2013) приняли участие 18 человек: 9 мужчин (группа сравнения) получали КМ от здорового донора с худощавым телосложением при этом у них заметно снижались уровень триглицеридов натощак и чувствительность к инсулину после ТФМ по сравнению с мужчинами, которым был пересажен их собственный кал (группа плацебо).
Следует отметить, что, в отличие от диеты, ТКМ позволяет изменять микробиоценоз кишечника в целом. Но, поскольку процедура связана с биологическим материалом, она сопряжена с опасностью передачи инфекции от донора к реципиенту. Именно поэтому разработан ряд критериев, применяемых к потенциальным донорам.
Протокол исследования донора включает:
• исследование стула (токсин C. difficile, бактериологические исследования на патогенную флору, антиген Giardia, антиген Cryptosporidum, яйца гельминтов и паразиты, антиген H. рylori, если предполагается верхний путь введения);
• исследование крови на ВИЧ, гепатиты А, В, С;
• реакцию Вассермана.
Стоит отметить, что большинство перечисленных исследований эффективности ТКМ проведены в базе клиник США. Однако, на кафедре внутренней медицины № 1 НМУ им. А. А. Богомольца также были проведены подобные испытания. Вот краткие клинические случаи из нашей практики:
1. Пациент К., 1980 г.  р., с установленным диагнозом СРК с преобладанием запора. Донором выступала родная сестра. Через день проводились процедуры пересадки КМ путем клизменного введения (3 процедуры) и 2 ТКМ через назогастральный зонд. Результатом было снижение интенсивности абдоминальной боли, регулярная самостоятельная дефекация в течение 6 мес наблюдения.
2. Пациентка К., 1973 г.  р., с диагнозом СРК с преобладанием запора. В качестве донора выступала родная сестра. Процедура ТКМ проводилась путем колоноскопического введения. Результат: нормализация частоты и консистенции стула, ежедневная самостоятельная дефекация в течении 4 мес наблюдения.
3. Пациентка К., 1983 г.  р., с хроническим НЯК с поражением дистального отдела толстой кишки (проктосигмоидит), средней степени тяжести, непрерывно рецидивирующее течение. В качестве донора выступала двоюродная сестра. Процедура: однократное колоноскопическое введение, 3 клизменных введения. Результат: клинико-эндоскопическая ремиссия в течение 4 мес. Проведена повторная ТФМ.
Важно отметить, что опыт нашей кафедры подтвердил необходимость тщательного обследования доноров: в процессе обследования 2 потенциальных доноров и 1 потенциального реципиента было выявлено носительство Cryptosporidum. В процессе работы нами также была выявлена возможность использования 2 форм препаратов для ТКМ: одна форма – ​свежеприготовленный донорский препарат, а второй – ​консервированный с помощью глицерина, который можно хранить в условиях низких температур. Следует отметить, что замороженный образец пригоден только для эндоскопического введения, т.  к. глицерин вызывает у пациента непреодолимые позывы к дефекации, что усложняет процедуру и ухудшает комплайенс.
 

Таким образом, ТКМ является крайне перспективной методикой, способной осуществить своеобразный переворот в лечении ряда гастроэнтерологических заболеваний. Дальнейшее изучение микробного пейзажа кишечника человека, детализация механизмов патогенеза заболеваний кишечника, потенциально ассоци­ированных с дисбио­зом, и усовершенствование методики проведения ТКМ способно повысить качество жизни миллионов пациентов уже в ближайшие годы.

Подготовила Юлия Чумак