Преимущества мультиштаммовых пробиотиков в терапии инфекционных заболеваний у детей

Статья посвящена исследованию пробиотиков, их механизмов действия и клинического применения. Пристальное внимание уделено механизмам действия пробиотиков, включая конкуренцию с патогенами за питательные субстраты и сайты адгезии, синтез антимикробных метаболитов (бактериоцины, органические кислоты), укрепление кишечного барьера и модуляцию иммунного ответа. Отдельно рассмотрены риски применения пробиотиков, включая возможность развития системных инфекций, метаболических нарушений и иммунной гиперстимуляции. Подчеркивается необходимость строгого контроля безопасности штаммов, включая их идентификацию, изучение функциональной активности и подтверждение эффективности в рандомизированных клинических исследованиях. Пристальное внимание уделяется преимуществам мультиштаммовых пробиотиков, которые демонстрируют синергетический эффект за счет комбинации различных штаммов, повышающих терапевтическую эффективность. Приведены данные клинических исследований, подтверждающих их преимущества в лечении кишечных инфекций, антибиотик-ассоциированной диареи, острых респираторных заболеваний и других состояний. 14 видов живых пробиотических бактерий в высоких концентрациях: L. casei, L. plantarum, L. rhamnosus, B. bifidum, B. breve, B. longum, L. acidophilus, L. lactis, St. thermophilus, B. infantis, L. bulgaricus, L. helveticus, L. salivarius, L. fermentum в проведенных исследованиях подтвердили способность значительно повышать эффективность стандартного лечения диареи вне зависимости от этиологии, снижая риск длительной диареи. В восьми исследованиях было продемонстрировано, что мультиштаммовые пробиотики усиливали иммунную защиту и защитные свойства слизистых оболочек как при инфекционных диареях, так и при респираторных заболеваниях. Результаты проведенного анализа свидетельствуют о значительной перспективности применения мультиштаммовых пробиотиков для профилактики и лечения инфекционных заболеваний у детей, однако отмечается необходимость дальнейших исследований для уточнения их долгосрочных эффектов и безопасности.

1. Fuller R. Probiotics in man and animals. J Appl Bacteriol. 1989;66(5):365‒378. Available at: https://www.sci-hub.ru/10.1111/j.1365-2672.1989.tb05105.x.

2. Мазанкова ЛН, Лыкова ЕА. Пробиотики: характеристика препаратов и выбор в педиатрической практике. Детские инфекции. 2004;(1):18‒23. Режим доступа: https://elibrary.ru/kapqzd.

3. Saarela M, Mogensen G, Fondén R, Mättö J, Mattila-Sandholm T. Probiotic bacteria: safety, functional and technological properties. J Biotechnol. 2000;84(3):197‒215. https://doi.org/10.1016/s0168-1656(00)00375-8.

4. Saarela MH. Safety aspects of next generation probiotics. Curr Opin Food Sci. 2019;30:8‒13. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.09.001.

5. Goldenberg JZ, Yap C, Lytvyn L, Lo CK, Beardsley J, Mertz D, Johnston BC. Probiotics for the prevention of Clostridium difficile-associated diarrhea in adults and children. Cochrane Database Syst Rev. 2017;12(12):CD006095. https://doi.org/10.1002/14651858.CD006095.pub4.

6. Reid G, Jass J, Sebulsky MT, McCormick JK. Potential uses of probiotics in clinical practice. Clin Microbiol Rev. 2003;16(4):658‒672. https://doi.org/10.1128/CMR.16.4.658-672.2003.

7. Shewale RN, Sawale PD, Khedkar C, Singh A. Selection criteria for probiotics: A review. Int J Probiotics Prebiotics. 2014;9(1):17‒22. Available at: https://www.researchgate.net/publication/288067379_Selection_criteria_for_probiotics_A_review.

8. Klaenhammer TR, Kullen MJ. Selection and design of probiotics. Int J Food Microbiol. 1999;50(1-2):45‒57. https://doi.org/10.1016/s01681605(99)00076-8.

9. Aucott JN, Fayen J, Grossnicklas H, Morrissey A, Lederman MM, Salata RA. Invasive infection with Saccharomyces cerevisiae: report of three cases and review. Rev Infect Dis. 1990;12(3):406‒411. https://doi.org/10.1093/clinids/12.3.406.

10. Santino I, Alari A, Bono S, Teti E, Marangi M, Bernardini A et al. Saccharomyces cerevisiae fungemia, a possible consequence of the treatment of Clostridium difficile colitis with a probioticum. Int J Immunopathol Pharmacol. 2014;27(1):143‒146. https://doi.org/10.1177/039463201402700120.

11. Ishida N, Suzuki T, Tokuhiro K, Nagamori E, Onishi T, Saitoh S et al. D-lactic acid production by metabolically engineered Saccharomyces cerevisiae. J Biosci Bioeng. 2006;101(2):172‒177. https://doi.org/10.1263/jbb.101.172.

12. Baek SH, Kwon EY, Bae SJ, Cho BR, Kim SY, Hahn JS. Improvement of D-Lactic Acid Production in Saccharomyces cerevisiae Under Acidic Conditions by Evolutionary and Rational Metabolic Engineering. Biotechnol J. 2017;12(10):1700015. https://doi.org/10.1002/biot.201700015.

13. Van den Nieuwboer M, Brummer RJ, Guarner F, Morelli L, Cabana M, Claasen E. The administration of probiotics and synbiotics in immune compromised adults: is it safe? Benef Microbes. 2015;6(1):3‒17. https://doi.org/10.3920/BM2014.0079.

14. Davani-Davari D, Negahdaripour M, Karimzadeh I, Seifan M, Mohkam M, Masoumi SJ et al. Prebiotics: Definition, Types, Sources, Mechanisms, and Clinical Applications. Foods. 2019;8(3):92. https://doi.org/10.3390/foods8030092.

15. Latif A, Shehzad A, Niazi S, Zahid A, Ashraf W, Iqbal MW et al. Probiotics: mechanism of action, health benefits and their application in food industries. Front Microbiol. 2023;14:1216674. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1216674.

16. Mazziotta C, Tognon M, Martini F, Torreggiani E, Rotondo JC. Probiotics Mechanism of Action on Immune Cells and Beneficial Effects on Human Health. Cells. 2023;12(1):184. https://doi.org/10.3390/cells12010184.

17. Plaza-Diaz J, Ruiz-Ojeda FJ, Gil-Campos M, Gil A. Mechanisms of Action of Probiotics. Adv Nutr. 2019;10(Suppl. 1):S49‒S66. https://doi.org/10.1093/advances/nmy063.

18. Markowiak-Kopeć P, Śliżewska K. The Effect of Probiotics on the Production of Short-Chain Fatty Acids by Human Intestinal Microbiome. Nutrients. 2020;12(4):1107. https://doi.org/10.3390/nu12041107.

19. Martínez-Guardado I, Arboleya S, Grijota FJ, Kaliszewska A, Gueimonde M, Arias N. The Therapeutic Role of Exercise and Probiotics in Stressful Brain Conditions. Int J Mol Sci. 2022;23(7):3610. https://doi.org/10.3390/ijms23073610.

20. Purton T, Staskova L, Lane MM, Dawson SL, West M, Firth J et al. Prebiotic and probiotic supplementation and the tryptophan-kynurenine pathway: A systematic review and meta analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2021;123:1‒13. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2020.12.026.

21. Gu Q, Li P. Biosynthesis of Vitamins by Probiotic Bacteria. In: Rao A, Rao L (eds.). Probiotics and Prebiotics in Human Nutrition and Health. InTech; 2016, pp. 135‒148. https://doi.org/10.5772/63117.

22. Madsen K. Probiotics and the immune response. J Clin Gastroenterol. 2006;40(3):232‒234. https://doi.org/10.1097/00004836-200603000-00014.

23. Rautava S, Arvilommi H, Isolauri E. Specific probiotics in enhancing maturation of IgA responses in formula-fed infants. Pediatr Res. 2006;60(2):221‒224. https://doi.org/10.1203/01.pdr.0000228317.72933.db.

24. Capurso L. Thirty Years of Lactobacillus rhamnosus GG: A Review. J Clin Gastroenterol. 2019;53(Suppl. 1):S1‒S41. https://doi.org/10.1097/MCG.0000000000001170.

25. Maldonado Galdeano C, Cazorla SI, Lemme Dumit JM, Vélez E, Perdigón G. Beneficial Effects of Probiotic Consumption on the Immune System. Ann Nutr Metab. 2019;74(2):115‒124. https://doi.org/10.1159/000496426.

26. Ashraf R, Shah NP. Immune system stimulation by probiotic microorganisms. Crit Rev Food Sci Nutr. 2014;54(7):938‒956. https://doi.org/10.1080/10408398.2011.619671.

27. Mahajan M, Manjot K. Probiotics and health benefits: A review. Int J Food Nutr Sci. 2022;11(6):117‒125. Available at: https://ijfans.org/issue-content/probiotics-and-health-benefits-a-review-631.

28. Sanders ME, Merenstein DJ, Reid G, Gibson GR, Rastall RA. Probiotics and prebiotics in intestinal health and disease: from biology to the clinic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019;16(10):605‒616. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0173-3.

29. Allen SJ, Martinez EG, Gregorio GV, Dans LF. Probiotics for treating acute infectious diarrhoea. Cochrane Database Syst Rev. 2010;2010(11):CD003048. https://doi.org/10.1002/14651858.CD003048.pub3.

30. Arora T, Singh S, Sharma RK. Probiotics: Interaction with gut microbiome and antiobesity potential. Nutrition. 2013;29(4):591‒596. https://doi.org/10.1016/j.nut.2012.07.017.

31. Brüssow H. Probiotics and prebiotics in clinical tests: an update. F1000Res. 2019;8:F1000 Faculty Rev-1157. https://doi.org/10.12688/f1000research.19043.1.

32. Szajewska H, Berni Canani R, Domellöf M, Guarino A, Hojsak I, Indrio F et al. Probiotics for the Management of Pediatric Gastrointestinal Disorders: Position Paper of the ESPGHAN Special Interest Group on Gut Microbiota and Modifications. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2023;76(2):232‒247. https://doi.org/10.1097/MPG.0000000000003633.

33. Claus SP, Guillou H, Ellero-Simatos S. The gut microbiota: a major player in the toxicity of environmental pollutants? NPJ Biofilms Microbiomes. 2016;2:16003. https://doi.org/10.1038/npjbiofilms.2016.3.

34. Corr SC, Hill C, Gahan CG. Understanding the mechanisms by which probiotics inhibit gastrointestinal pathogens. Adv Food Nutr Res. 2009;56:1‒15. https://doi.org/10.1016/S1043-4526(08)00601-3.

35. Соловьева ОИ, Симаненков ВИ, Суворов АН, Ермоленко ЕИ, Шумихина ИА, Свиридо ДА. Использование пробиотиков и аутопробиотиков в лечении синдрома раздраженной толстой кишки. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017;(7):115‒120. Режим доступа: https://www.nogr.org/jour/article/view/460/459.

36. Das NC, Patra R, Dey A, Mukherjee S. Probiotics as Efficacious Therapeutic Option for Treating Gut-Related Diseases: Molecular and Immunobiological Perspectives. In: Behera KK, Bist R, Mohanty S, Bhattacharya M (eds.). Prebiotics, Probiotics and Nutraceuticals. Singapore: Springer; 2022, pp. 69–93. https://doi.org/10.1007/978-981-16-8990-1_5.

37. Bermudez-Brito M, Plaza-Díaz J, Muñoz-Quezada S, Gómez-Llorente C, Gil A. Probiotic mechanisms of action. Ann Nutr Metab. 2012;61(2):160–174. https://doi.org/10.1159/000342079.

38. Grandy G, Medina M, Soria R, Terán CG, Araya M. Probiotics in the treatment of acute rotavirus diarrhoea. A randomized, double-blind, controlled trial using two different probiotic preparations in Bolivian children. BMC Infect Dis. 2010;10:253. https://doi.org/10.1186/1471-2334-10-253.

39. Mileti E, Matteoli G, Iliev ID, Rescigno M. Comparison of the immunomodulatory properties of three probiotic strains of Lactobacilli using complex culture systems: prediction for in vivo efficacy. PLoS ONE. 2009;4(9):e7056. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0007056.

40. Giacchi V, Sciacca P, Betta P. Multistrain probiotics: the present forward the future. In: Watson RR, Preedy VR (eds.). Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics. Bioactive Foods in Health Promotion. Academic Press; 2016, pp. 279‒302. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802189-7.00019-8.

41. Vassilopoulou L, Spyromitrou-Xioufi P, Ladomenou F. Effectiveness of probiotics and synbiotics in reducing duration of acute infectious diarrhea in pediatric patients in developed countries: a systematic review and meta-analysis. Eur J Pediatr. 2021;180(9):2907‒2920. https://doi.org/10.1007/s00431-021-04046-7.

42. Tremblay A, Bronner S, Binda S. Review and Perspectives on Bifidobacterium lactis for Infants’ and Children’s Health. Microorganisms. 2023;11(10):2501. https://doi.org/10.3390/microorganisms11102501.

43. Субботина МД, Чернова ТМ. Преимущества мультипробиотического комплекса Бак-Сет в коррекции микроэкологических нарушений при острых кишечных инфекциях у детей. Эффективная фармакотерапия. 2016;(16):6‒13. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/whoptr.

44. Lang FC. Use of a multi-species probiotic: For the prevention of antibiotic associated diarrhea. Nutrafoods. 2010;9(2):27‒31. https://doi.org/10.1007/BF03223333.

45. Zoppi G, Cinquetti M, Benini A, Bonamini E, Minelli EB. Modulation of the intestinal ecosystem by probiotics and lactulose in children during treatment with ceftriaxone. Curr Ther Res. 2001;62(5):418‒435. https://doi.org/10.1016/S0011-393X(01)89006-8.

46. Горелов АВ, Мелехина ЕВ, Сидельникова ЭС. Профилактика нарушений биоценоза у детей с острыми респираторными инфекциями, получающих антибактериальную терапию. РМЖ. 2019;(10):26‒31. Режим доступа: https://www.rmj.ru/articles/infektsionnye_bolezni/Profilaktika_narusheniy_biocenoza_u_detey_s_ostrymi_respiratornymi_infekciyami_poluchayuschih_antibakterialynuyu_terapiyu/.

47. Горелов АВ, Каннер ЕВ, Мелехина ЕВ, Сидельникова ЭС. Совершенствование превентивной микробиомсберегающей терапии при применении антибиотиков у детей с острыми респираторными инфекциями. Вопросы практической педиатрии. 2020;15(2):41‒50. https://doi.org/10.20953/1817-7646-2020-2-41-50.