6 квітня, 2018
Saccharomyces boulardii: властивості та ефективність застосування
.jpg)
Сьогодні, в еру доказової медицини, активно дискутується питання про доцільність призначення тих чи інших препаратів при різних патологічних станах та здійснюється перегляд показань та підходів у лікуванні захворювань.
Пробіотики – живі мікроорганізми, які у разі їх призначення в адекватних кількостях зумовлюють позитивні ефекти на макроорганізм. Це визначення запропоноване Всесвітньою організацією охорони здоров’я (ВООЗ, 2002) і згодом модифіковане експертами Міжнародної наукової асоціації пробіотиків і пребіотиків (ISAAP, 2014) (I. Hojsak, 2017).
Пробіотики широко застосовуються як супровідна терапія та представлені на фармацевтичному ринку України. Чи дійсно пробіотики необхідні, чи від цих препаратів можна та потрібно відмовитися? З’ясувати ці питання має на меті проведений аналіз літератури. Предметом дослідження був популярний серед лікарів та пацієнтів пробіотик Нормагут, який містить у своєму складі дріжджоподібний грибок Saccharomyces boulardii.
S. boulardii – вид непатогенних одноклітинних дріжджових грибів роду Saccharomyces. Ці мікроорганізми названі на честь французького вченого Анрі Булара (Henri Boulard), який виділив їх із тропічних плодів в Індокитаї, помітивши, що місцеві жителі використовують ці плоди при розладах травлення.
Вважалося, що S. boulardii є штамом Saccharomyces пекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae, однак згодом було встановлено, що вони відрізняються від них за таксономією, метаболічними та генетичними характеристиками.
S. boulardii належать до класу пробіотиків, основним призначенням яких є боротьба з патогенними мікроорганізмами у кишечнику. Вони мають низку властивостей, які зумовлюють перевагу препаратів, які містять у своєму складі ці мікроорганізми, а саме: S. boulardii не колонізують кишечник (через 2-5 днів після припинення прийому препарату їх не виявляють у калі); не проникають через кишковий бар’єр; мають високу «комфортну» температуру для розмноження порівняно з іншими мікроорганізмами – 37 °C; мають високу життєздатність; їм властива генетично детермінована антибіотикорезистентість; не пригнічують ріст облігатної мікрофлори кишечнику.
S. boulardii у складі пробіотика – ліофілізовані, їх обробляють, як правило, шляхом кріодесценації або гарячого висушування. Здатність цих мікроорганізмів до відновлення їх життєздатності визначає фармакодинамічні властивості препарату. При пероральному прийомі ліофілізованої форми S. boulardii вони швидко дістаються шлунково-кишкового тракту у високих концентраціях та залишаються живими до їх виведення з кишечнику.
Згідно з інструкцією для медичного застосування препарату Нормагут, який містить 250 мг ліофілізованих сухих дріжджів S. boulardii з мінімальною кількістю 1010 клітин/г, вони сприяють відновленню нормальної мікрофлори кишечнику, чинять виражену етіопатогенетичну антидіарейну дію. S. boulardii стримують ріст патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів та грибів, який може спричинити порушення мікробіоценозу кишечнику, таких як Clostridium difficile, Clostridium pneumoniae, Staphilococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida krusei, Candida pseudotropical, Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Proteus, а також Enthamoeba hystolitica, Lambliae, Enterovirus, Rotavirus.
Антитоксична дія S. boulardii зумовлена продукцією 54 kDa протеази, що розщеплює токсини А та В, які виділяє C. difficile, та знижує сприйнятливість рецепторів ентероцитів до токсинів. Внаслідок цього ентеротоксичний та цитопатогенетичний ефекти інфекції зменшуються.
Антимікробний ефект S. boulardii відносно E. coli та S. typhimurium опосередкований сильним зв’язуванням манози на поверхні мікроорганізмів через лектинові рецептори, за рахунок цього патоген, що приєднується до клітини S. boulardii, не чинить пошкоджуючу дію на слизову оболонку кишечнику та елімінується з просвіту кишечнику з калом. 120 kDa протеаза, яку декретує дріжджовий мікроорганізм, інгібує стимуляцію аденілатциклази, внаслідок чого в ентероциті зменшується продукція циклічного аденозинмонофосфату (цАМФ) та хлоридів.
S. boulardii також запобігають фосфорилюванню легкого ланцюга міозину, який є механізмом підвищення проникності слизової оболонки та втрати води. Таким чином зменшуються втрати води та хлоридів у тонкій та товстій кишках і знижується транслокація патогенних бактерій через слизову оболонку кишечнику.
Окрім цього, S. boulardii мають властивість модулювати шлях перетворення оксиду азоту шляхом інгібування синтази оксиду азоту (iNOS) в реалізації її антисекреторного ефекту (P. Girard et al., 2003).
За результатами експериментального дослідження, в якому було використано модель із Т84 клітинами, інфікованими ентеропатогенною E. coli, дійшли висновку, що S. boulardii мають здатність підвищувати трансепітеліальну резистентність до патогенів через механізм захисту цілісності міжепітеліальних з’єднань (D. Czerucka et al., 2000).
Інші ефекти S. boulardii полягають у зменшенні кількості інфікованих клітин та стимуляції росту та диференціації клітин кишкового епітелію у відповідь на трофічні фактори (інсулін та інсуліноподібний фактор росту 1) шляхом активації міоген-активованих кіназ.
Ці механізми пов’язані з синтезом інтерлейкіну 8 (IL 8), який стимулює відповідь T-хелперів 1 (Th‑1). У ході експерименту було встановлено, що якщо S. boulardii контактують із кишковим епітелієм раніше ентеропатогенів, секреція IL 8 і трансепітеліальна резистентність знижуються. Окрім цього, S. boulardii запобігають апоптозу та синтезу фактору некрозу пухлин (TNF) при інфекції, збудником якої є E. coli (D. Czerucka et al., 2000; S. Dahan et al., 2003; G. Dalmasso et al., 2006).
S. boulardii стимулюють продукцію глікопротеїнів у мікровійках щіткової облямівки тонкої кишки, таких як гідролаза, білки-транспортери, секреторний імуноглобулін А (IgA) та рецептор полімерних імуноглобулінів (J.P. Buts et al., 1990).
В експериментах на щурах було показано, що S. boulardii екскретують поліаміни (спермідин, спермін, путресцин), які впливають на дозрівання ентероцитів, а також підвищують секрецію дисахаридаз та інших ензимів (лактази, цукрози, мальтози, амінопептидази) мікровійками щіткової облямівки кишечнику (J.P. Buts et al., 1994).
S. boulardii чинять імуномодулювальну дію, що реалізується у кишечнику шляхом посилення неспецифічного імунного захисту внаслідок підвищення продукування імуноглобулінів і секреторних компонентів імуноглобулінів.
Так, доведено, що S. boulardii знижують рівень прозапального цитокіну IL 8, рівень якого підвищується при інфекції, збудником якої є E. coli, а також рівні фактору некрозу пухлин (TNF) та IL 6, тоді як рівень протизапальних цитокінів не знижується. Вважається, що ці ефекти опосередковані впливом на дендритні клітини (M. Dring, 2015).
У деяких експериментальних дослідженнях було показано, що пробіотики можуть зменшувати гастроінтестинальне запалення, впливаючи на функцію ентероцитів, у тому числі на бар’єрну функцію, секрецію цитокінів, конкурентну колонізацію мікроорганізмами епітелію слизової оболонки кишечнику (D. Czerucka et al., 2008).
S. boulardii пригнічують МАР-кіназу та внутрішньоядерний сигнальний шлях транскрипції NF-κB, внаслідок чого зменшується секреція прозапального цитокіну IL 8. Вони секретують у незначній кількості (<1 kDa) термостабільний та водорозчинний фактор – так званий протизапальний фактор S. boulardii, який інгібує сигнальний шлях NF-κB за наявності токсинів C. difficile (S. Sougioultzis et al., 2006).
На тлі прийому пробіотика не підвищується продукція регуляторних цитокінів, що має важливий протективний ефект при розвитку запального процесу у кишечнику (S. Dahan et al., 2003).
Механізми дії S. boulardii такі:
- продукція антимікробних речовин;
- взаємодія з мікрофлорою організму господаря;
- інактивація бактеріальних токсинів, пригнічення зв’язування токсинів з їх інтестинальними рецепторами;
- антисекреторна дія;
- стимуляція імунної системи макроорганізму;
- пригнічення цитокінового каскаду запальної відповіді у слизовій оболонці кишечнику;
- трофічні ефекти на слизову оболонку кишечнику (J.P. Buts, 2005).
У дослідженнях, предметом вивчення яких була ефективність застосування пробіотика, який містить S. boulardii, у пацієнтів із рецидивуючою інфекцією C. difficile, встановлено значний позитивний корелятивний зв’язок між концентрацією S. boulardii, що виділялися з калом, і терапевтичною активністю препарату. В експериментах на мишах було показано, що зі збільшенням дози пробіотика корелювала вища виживаність мишей, інфікованих C. difficile (G.W. Elmer et al., 1999, 1991).
Ефективність препаратів, які містять S. boulardii, у лікуванні інфекційних діарей доведена. Згідно з гайдлайнами Європейського товариства педіатричної гастроентерології, гепатології та нутриціології / Європейского товариства дитячих інфекційних хвороб (ESPGHAN/ESPID, 2014) ефективними втручаннями при гострому гастроентериті у дітей є призначення поряд із регідратаційною терапією пробіотиків, таких як Saccharomyces boulardii (сильні рекомендації) або Lactobacillus GG, усі інші пробіотики мають меншу доказовість.
Антиінфекційні препарати слід призначати у виняткових випадках. Рекомендації ґрунтуються на системних оглядах рандомізованих контрольованих досліджень (H. Szajewska et al., 2014; A. Guarino et al., 2014).
У дослідженні, проведеному у 2008 р. K. Htwe та співавт. у Мьянмі, здійснено оцінку ефективності препарату, який містить S. boulardii, у лікуванні 100 дітей віком від 3 місяців до 10 років, які були госпіталізовані з гострою діареєю. 50 дітям у доповнення до пероральної регідратаційної терапії додали пробіотик, який вони приймали протягом 5 днів, контрольна група отримувала тільки пероральну регідратацію розчинами. Т
ривалість діареї статистично достовірно скоротилася у групі дітей, які приймали пробіотик, до 3,08 днів проти 4,68 днів у контрольній групі. Випорожнення мали нормальну консистенцію на 3-й день лікування у 76% дітей, котрі приймали пробіотик.
Позитивні ефекти від застосування препарату, що містить S. boulardii, у лікуванні діареї у дітей отримала група вчених під керівництвом N.B.O. Corra (2011) у ході подвійного сліпого плацебо-контрольованого дослідження. У ньому взяли участь 186 дітей віком від 6 місяців до 2 років, які були госпіталізовані у дві лікарні Бразилії через 72 год після появи гострої діареї.
Діти були рандомізовані на 2 групи: діти I групи (90 пацієнтів) отримували пробіотик, що містить S. boulardii (200 мг, 4×109 клітин), протягом 5 днів, діти II групи (86 пацієнтів) – плацебо у доповнення до регідратаційної терапії. 10 дітей були виключені з дослідження (5 дітей – у зв’язку з необхідністю призначення антибіотиків, ще 5 – виписані зі стаціонару раніше). У ході дослідження було встановлено, що вже на 2-гу і 3-тю добу прийому пробіотику кількість дітей з діареєю була статистично достовірно меншою, ніж у групі плацебо.
M.R. Sharif та співавт. у 2016 р. провели дослідження, у ході якого дітям I групи, в яку було включено 100 дітей віком від 6 місяців до 6 років із гострою діареєю, призначали S. boulardii як ад’ювантну пероральній регідратації терапію, групу контролю склали 100 дітей з діареєю, які отримували плацебо. Ефективність S. boulardii підтверджують отримані дані: вже на 2-гу добу лікування у дітей основної групи статистично достовірно знизилася частота випорожнень, тривалість діарейного синдрому загалом була також меншою порівняно з хворими, котрі отримували плацебо.
У дослідженні S. Das та співавт. (2016) за участю дітей віком від 3 місяців до 5 років із ротавірусною інфекцією встановлено ефективність застосування S. boulardii на підставі скорочення тривалості діареї, зменшення періоду госпіталізації.
Ефективність та безпеку застосування S. boulardii у дітей віком від 3 місяців до 59 місяців із гострою діареєю оцінили M. Riaz та співавт. у плацебо-контрольованому дослідженні, проведеному у 2012 р. Згідно з отриманими даними, середня тривалість діареї була значно меншою у групі дітей, які отримували пробіотик. З метою оцінки ефективності та безпеки застосування S. boulardii у запобіганні антибіотик-асоційованій діареї у дітей M. Kotowska та співавт. у 2005 р. провели подвійне сліпе рандомізоване плацебо-контрольоване клінічне дослідження за участю 269 дітей віком від 6 місяців до 14 років.
Усі діти отримували антибіотикотерапію з приводу інфекційних захворювань дихальних шляхів і/або отиту. У групі дітей (132 дитини), котрі отримували 250 мг S. boulardii, антибіотик-асоційована діарея розвинулася у 9 (8%) пацієнтів групи пробіотика проти 22 (23%) із 127 пацієнтів групи плацебо.
C.M. Wan та співавт. у 2017 р. провели мультицентрове рандомізоване контрольоване клінічне дослідження, в якому оцінили ефективність та безпеку призначення пробіотика, який містить S. boulardii, дітям віком від 1 до 3 років із метою профілактики антибіотик-асоційованої діареї.
Загалом участь у дослідженні взяли 408 дітей, всі вони отримували антибіотикотерапію з приводу негастроінтестинальної інфекції (інфекції верхніх дихальних шляхів, пневмонії, бактеріального менінгіту, сепсису, кашлюку, інфекції сечовидільної системи, інфекції шкіри). 213 дітей отримували додаткову терапію пробіотиком, 195 пацієнтів склали групу контролю.
У дітей групи пробіотика частота розвитку антибіотик-асоційованої діареї була достовірно нижчою – у 10,3% проти 29,2% дітей групи контролю, така сама тенденція зберігалася і впродовж 14 днів після відміни антибіотиків – у 2,4% у групі дітей, які отримували пробіотик, проти 16,4% у групі контролю. Застосування пробіотика значно зменшувало ризик розвитку антибіотик-асоційованої діареї у дітей, котрі отримували антибіотики. Побічних ефектів, пов’язаних із призначенням досліджуваного препарату, не зареєстровано.
S.R. Hayes та співавт. у 2016 р. з метою оцінки ефективності застосування S. boulardii у запобіганні розвитку антибіотик-асоційованої діареї провели метааналіз, в який було включено рандомізовані, паралельні, контрольовані дослідження за участю дітей віком від 0 до 18 років, загалом 23 дослідження (3938 учасників). За результатами аналізу встановлено помірний протективний ефект S. boulardii у запобіганні розвитку антибіотик-асоційованої діареї у дітей із нечастими побічними ефектами (висипання, нудота, здуття живота, блювання). Ці дані підтверджують дані раніше проведеного метааналізу 23 досліджень (3898 учасників), за результатами якого було підтверджено ефективність та безпеку призначення S. boulardii дітям для профілактики розвитку антибіотик-асоційованої діареї (J.Z. Goldenberg et al., 2015).
A. Guarino та співавт. у 2015 році здійснили огляд проведених рандомізованих контрольованих досліджень, метааналізів, гайдлайнів, предметом дослідження яких була оцінка ефективності призначення пробіотиків при гострому ентероколіті, антибіотик-асоційованій діареї, некротизуючому ентероколіті. У 5 із проаналізованих 12 гайдлайнів для гострого ентероколіту рекомендовано призначати пробіотик, в інших 7 – не рекомендовано. Пробіотиками, рекомендованими для застосування гайдлайнами, були S. boulardii та Lactobacillus rhamnosus GG, оскільки на тлі їх прийому тривалість захворювання скорочувалась на 1 день. Дані проаналізованих 4 метааналізів, в яких вивчали ефективність призначення пробіотиків для профілактики антибіотик-асоційованої діареї, різнилися залежно від віку пацієнтів, виду антибіотика та інших факторів.
Згідно з даними 3 рандомізованих контрольованих досліджень та 5 метааналізів, пробіотики зменшували ризик розвитку некротизуючого ентероколіту та смертність у передчасно народжених дітей.
Ефективність пробіотика, який містить S. boulardii, у профілактиці розвитку грибкової колонізації та інвазивних грибкових інфекцій у передчасно народжених дітей із дуже низькою масою тіла порівнювали із ефективністю ністатину. Було проведено проспективне рандомізоване порівняльне дослідження, в яке було включено 181 новонароджену дитину, які народилися у гестаційному віці менше 32 тижнів та з масою тіла ≤1500 г.
Діти були рандомізовані на 2 групи: в I групі (n=91) діти отримували S. boulardii, у II групі (n=90) – ністатин. Усім дітям щотижня проводили забір та дослідження посівів зі шкіри, калу. Грибкова колонізація шкіри (15,4% – в I групі, 18,9% – у II групі) та випорожнень (32,2 та 27% відповідно) була майже однаковою (різниця не була статистично достовірною) в обох групах дітей. Два пацієнти групи ністатину мали висів Candida у крові, тоді як у групі дітей, які отримували пробіотик, у жодної дитини не було встановлено ріст культур у крові. Автори дійшли висновку, що ефективність застосування S. boulardii з метою профілактики у передчасно народжених дітей порівнянна з ефективністю протигрибкового препарату ністатину (G. Demirel et al., 2013).
Останнім часом кількість клінічних досліджень, що підтверджують імуномоделювальний ефект пробіотиків, зростає. Так, за результатами дослідження, проведеного R. Asraf, N.P. Shah у 2014 р., пробіотики можуть посилювати неспецифічну клітинну імунну відповідь (активація макрофагів, NK-кілерів, антиген-специфічних цитотоксичних лімфоцитів), індукувати різні імунні відповіді, але залежно від штамів та кількості мікроорганізмів, які містить у своєму складі пробіотик. J. Villar-Garca та співавт. (2017) вивчили вплив S. boulardii на мікрофлору кишечнику у пацієнтів із ВІЛ, у яких дисбаланс кишкової мікрофлори призводить до підвищеної бактеріальної транслокації та хронічного запалення, навіть при ефективній антиретровірусній терапії. Більше того, автори повідомляють, що підвищена бактеріальна транслокація пов’язана з недостатнім відновленням CD4+T-клітин, що є патогенетичною ланкою недостатньої імунної відповіді. Автори провели подвійне сліпе плацебо-контрольоване дослідження за участю 44 пацієнтів із ВІЛ. Пробіотик, який містить S. boulardii, призначали пацієнтам основної групи курсом тривалістю 12 тижнів.
З метою аналізу впливу S. boulardii на мікрофлору кишечнику автори використовували методику 16S рДНК ампліфікації та паралельного секвенування кишкової мікробіоти. За результатами дослідження встановлено, що порівняно з групою плацебо у пацієнтів основної групи визначено меншу кількість деяких мікроорганізмів у калі, в тому числі сімейства Clostridiaceae, та знижену бактеріальну транслокацію. Тому автори пропонують нову терапевтичну стратегію з використанням пробіотика, який містить S. boulardii.
M.M. Silveira та співавт., ґрунтуючись на результатах проведеного у 2017 р. експериментального дослідження на мишах, повідомляють, що S. boulardii покращують гуморальну відповідь на ДНК вакцину проти лептоспірозу. Відомо, що ДНК вакцини часто індукують низькі титри антитіл. У дослідженні використовували ДНК вакцину з лептоспірозними протеїновими фрагментами LigAni та LigBrep, яку мишам вводили інтраперитонеально тричі. Досліджувана група мишей з їжею додатково отримували S. boulardii у стандартизованій дозі.
Проводилося визначення експресії антитіл та цитокінів IL 4, IL 10, IL 12, IL 17, інтерферону-γ (IFN-γ), трансформуючого фактору росту β (TGF-β) у крові мишей. Вже після другого введення вакцини автори встановили значно підвищені рівні антитіл та IL 10 у крові мишей групи, яка отримувала S. boulardii, порівняно з контрольною групою.
Препарати, які містять у своєму складі S. boulardii, мають високий профіль безпеки. У літературі описані спорадичні випадки фунгемії S. boulardii у критично хворих пацієнтів із центральними венозними доступами (Y. Vandenplas, 2009; S. Atici, 2017).
Підсумовуючи наведене вище, можна зробити висновок про те, що клінічну ефективність та високий профіль безпеки пробіотика, який містить S. boulardii, у лікуванні гострої діареї та профілактиці розвитку антибіотик-асоційованої діареї експериментально і клінічно доведено. З’являються нові дані про переваги та ефективне використання цього пробіотика в неонатології. Тривають дослідження, в тому числі клінічні, в яких вивчають його імуномодулювальний ефект.
Отже, ґрунтуючись на рекомендаціях ESPHGAN (2014) та проаналізованих даних літератури, ми можемо рекомендувати пробіотик Saccharomyces boulardii (Нормагут) для профілактики та лікування гострої діареї та антибіотик-асоційованої діареї у дітей, а також для відновлення нормальної мікрофлори кишечнику.
Список літератури знаходиться в редакції.
Тематичний номер «Педіатрія» №1 (44), березень 2018 р.