Метаболомный подход к оценке эффективности лечения младенческих колик пробиотиком Lactobacillus reuteri LR92 у детей, находящихся на грудном вскармливании

Введение. Симптомы младенческих колик максимально проявляются на шестой неделе жизни и прекращаются самостоятельно после 4–6-месячного возраста, что позволяет считать их доброкачественным, самоизлечивающимся состоянием. Необходимость лечения колик обусловлена негативным влиянием на семью чрезмерного плача младенца и наличием отдаленных последствий у колик. Доказана эффективность бактерий Lactobacillus reuteri DSM 17938 у детей, находящихся на естественном вскармливании. Возрастает интерес к исследованию штамма LR92, однако механизм его действия не изучен.

Цель. Оценить влияние и безопасность приема пробиотика Максилак® Бэби капли (Lactobacillus reuteri LR92) на выраженность младенческих колик и динамику продукции микробных метаболитов и нейропептидов кишечной микробиотой у детей на грудном вскармливании.

Материалы и методы. Проведено клиническое пострегистрационное открытое наблюдательное проспективное одноцентровое исследование с минимальной интервенцией и группой сравнения: 38 детей в возрасте от 1 до 5 мес., находящихся на грудном вскармливании с диагнозом «младенческие колики». Пациенты были рандомизированы на две группы: основная группа (17 детей) получала пробиотик Максилак® Бэби, капли для приема внутрь, группа сравнения (21 детей) не получала пробиотиков. Исследование метаболома мочи проведено методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) с использованием современного хроматографического оборудования.

Результаты. У детей с коликами выявлены значимые изменения метаболома мочи, отражающие нарушения кишечной абсорбции, энергетического метаболизма и микробиоценоза. На фоне приема пробиотика отмечено полное купирование колик к 14-му дню у 100% детей основной группы (в группе сравнения только у 20%); снижение содержания в моче короткоцепочечных жирных кислот; изменение уровней нейромедиаторов; отсутствие побочных эффектов.

Выводы. Пробиотик Максилак® Бэби продемонстрировал высокую эффективность и безопасность в лечении младенческих колик, что подтверждено клиническими и метаболомными исследованиями. Механизм действия связан с нормализацией микробиоценоза, метаболических процессов и нейромедиаторного статуса.

1. Steutel NF, Zeevenhooven J, Scarpato E, Vandenplas Y, Tabbers MM, Staiano A et al. Prevalence of functional gastrointestinal disorders in european infants and toddlers. J Pediatr. 2020;221:107–114. https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2020.02.076.

2. Wolke D, Bilgin A, Samara M. Systematic review and meta-analysis: fussing and crying durations and prevalence of colic in infants. J Pediatr. 2017;185:55–61. https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2017.02.020.

3. Benninga MA, Faure C, Hyman PE, St James Roberts I, Schechter NL, Nurko S. Childhood functional gastrointestinal disorders: neonate/toddler. Gastroenterology. 2016;150(6):1443–1455. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2016.02.016.

4. Гурова ММ. Младенческая колика с позиций доказательной медицины: распространенность, принципы дифференциальной диагностики, алгоритм выбора диетотерапии. Медицинский совет. 2019;(17):147–155. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-17-147-155.

5. Drossman DA. Functional gastrointestinal disorders: history, pathophysiology, clinical features, and Rome IV. Gastroenterology. 2016;150:1262–1279e2. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2016.02.032.

6. Новикова ВП, Магамедова ДМ. Младенческие колики. Children’s Medicine of the North-West. 2024;12(1):29–46. https://doi.org/10.56871/CmN-W.2024.42.28.003.

7. Хавкин АИ, Магамедова ДМ, Новикова ВП. Младенческие колики: грани проблемы. Вопросы детской диетологии. 2024;22(2):60–73. https://doi.org/10.20953/1727-5784-2024-2-60-72.

8. Hofman D, Kudla U, Miqdady M, Nguyen TVH, Morán-Ramos S, Vandenplas Y. Faecal microbiota in infants and young children with functional gastrointestinal disorders: a systematic review. Nutrients. 2022;14(5):974. https://doi.org/10.3390/nu14050974.

9. Kozhakhmetov S, Meiirmanova Z, Mukhanbetzhanov N, Jarmukhanov Z, Vinogradova E, Mureyev S et al. Compositional and functional variability of the gut microbiome in children with infantile colic. Sci Rep. 2023;13(1):9530. https://doi.org/10.1038/s41598-023-36641-z.

10. Turunen J, Tejesvi MV, Paalanne NP, Pokka T, Amatya SB, Mishra S et al. Investigating prenatal and perinatal factors on meconium microbiota: a systematic review and cohort study. Pediatr Res. 2024;95(1):135–145. https://doi.org/10.1038/s41390-023-02783-z.

11. Rosa D, Zablah RA, Vazquez-Frias R. Unraveling the complexity of Disorders of the Gut-Brain Interaction: the gut microbiota connection in children. Front Pediatr. 2024;11:1283389. https://doi.org/10.3389/fped.2023.1283389.

12. O’Mahony SM, Clarke G, Borre YE, Dinan TG, Cryan JF. Serotonin, Tryptophan Metabolism and the Brain-Gut-Microbiome Axis. Behav Brain Res. 2015;277:32–48. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2014.07.027.

13. Hoyles L, Snelling T, Umlai UK, Nicholson JK, Carding SR, Glen RC, McArthur S. Microbiome-Host Systems Interactions: Protective Effects of Propionate upon the Blood-Brain Barrier. Microbiome. 2018;6:55. https://doi.org/10.1186/s40168-018-0439-y.

14. Dalile B, Van Oudenhove L, Vervliet B, Verbeke K. The role of short-chain fatty acids in microbiota-gut-brain communication. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019;16(8):461–478. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0157-3.

15. Cryan JF, O’Riordan KJ, Cowan CSM, Sandhu KV, Bastiaanssen TFS, Boehme M et al. The microbiota-gut-brainaxis. Physiol Rev. 2019;99(4):1877–2013. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2018.

16. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol. 2020;11:25. https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00025.

17. Хавкин АИ, Богданова НМ, Белова ЕМ. Роль нейропептидов в генезе кишечных колик. Фарматека. 2019;26(2):89–92. https://doi.org/10.18565/pharmateca.2019.2.89-92.

18. McNabney SM, Henagan TM. Short Chain Fatty Acids in the Colon and Peripheral Tissues: Role in Health and Disease. Nutrients. 2017;9(12):1348. https://doi.org/10.3390/nu9121348.

19. Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016;165(6):1332–1345. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.05.041.

20. Ríos-Covián D, Ruas-Madiedo P, Margolles A, Gueimonde M, de Los Reyes-Gavilán CG, Salazar N et al. Intestinal Short Chain Fatty Acids and their Link with Diet and Human Health. Front Microbiol. 2016;7:185. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00185.

21. Dalile B, Van Oudenhove L, Vervliet B, Verbeke K. The Role of Short-Chain Fatty Acids in Microbiota–Gut–Brain Communication. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019;16(8):461–478. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0157-3.

22. Frost G, Sleeth ML, Sahuri-Arisoylu M, Lizarbe B, Cerdan S, Brody L et al. The short-chain fatty acid acetate reduces appetite via a central homeostatic mechanism. Nat Commun. 2014;5:3611. https://doi.org/10.1038/ncomms4611.

23. de Weerth C. Do bacteria shape our development? Crosstalk between intestinal microbiota and HPA axis. Neurosci Biobehav Rev. 2017;83:458–471. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.09.016.

24. O’Riordan KJ, Collins MK, Moloney GM, Knox EG, Aburto MR, Fülling C et al. Short chain fatty acids: Microbial metabolites for gut-brain axis signalling. Mol Cell Endocrinol. 2022;546:111572. https://doi.org/10.1016/j.mce.2022.111572.

25. Peng Y, Ma Y, Luo Z, Jiang Y, Xu Z, Yu R. Lactobacillus reuteri in digestive system diseases: focus on clinical trials and mechanisms. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1254198. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1254198.

26. Chen Z, Kim J. Urinary proteomics and metabolomics studies to monitor bladder health and urological diseases. BMC Urol. 2016;16:11. https://doi.org/10.1186/s12894-016-0129-7.

27. Новикова ВП, Магамедова ДМ. Пробиотические свой ства штаммов lactobacillusreuteri (L. reuteri). Children’s Medicine of the North-West. 2023;11(3):36–53. https://doi.org/10.56871/CmN-W.2023.75.34.002.

28. Pourmirzaiee MA, Famouri F, Moazeni W, Hassanzadeh A, Hajihashemi M. The efficacy of the prenatal administration of Lactobacillus reuteri LR92 DSM 26866 on the prevention of infantile colic: a randomized control trial. Eur J Pediatr. 2020;179(10):1619–1626. https://doi.org/10.1007/s00431-020-03641-4.

29. Savino F, Pelle E, Palumeri E, Oggero R, Miniero R. Lactobacillus reuteri (American Type Culture Collection Strain 55730) Versus Simethicone in the Treatment of Infantile Colic: A Prospective Randomized Study. Pediatrics. 2007;119:e124–e130. https://doi.org/10.1542/peds.2006-1222.

30. Dryl R, Szajewska H. Probiotics for management of infantile colic: a systematic review of randomized controlled trials. Arch Med Sci. 2018;14(5):1137–1143. https://doi.org/10.5114/aoms.2017.66055.

31. Savino F, Garro M, Montanari P, Galliano I, Bergallo M. Crying Time and RORγ/FOXP3 Expression in Lactobacillus reuteri DSM17938-Treated Infants with Colic: A Randomized Trial. J Pediatr. 2018;192:171–177.e1. https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2017.08.062.

32. Hojsak I. Probiotics in functional gastrointestinal disorders. Adv Exp Med Biol. 2019;1125:121–137. https://doi.org/10.1007/5584_2018_321.

33. Ивашкин ВТ, Горелов АВ, Абдулганиева ДИ, Алексеева ОП, Алексеенко СА, Барановский АЮи др. Методические рекомендации Научного сообщества по содействию клиническому изучению микробиома человека (НСОИМ) и Российской гастроэнтерологической ассоциации (РГА) по применению пробиотиков, пребиотиков, синбиотиков, метабиотиков и обогащенных ими функциональных пищевых продуктов для лечения и профилактики заболеваний гастроэнтерологического профиля у взрослых и детей. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2024;34(4):113–136. https://doi.org/10.22416/1382-4376-2024-117-312.

34. Vandenplas Y, Hauser B, Salvatore S. Functional Gastrointestinal Disorders in Infancy: Impact on the Health of the Infant and Family. Pediatr Gastroenterol Hepatol Nutr. 2019;22:207. https://doi.org/10.5223/pghn.2019.22.3.207.

35. Zhen J, Zhou Z, He M, Han HX, Lv EH, Wen PB et al. The gut microbial metabolite trimethylamine N-oxide and cardiovascular diseases. Front Endocrinol. 2023;14:1085041. https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1085041.

36. Al-Obaide MAI, Singh R, Datta P, Rewers-Felkins KA, Salguero MV, Al-Obaidi I et al. Gut Microbiota-Dependent Trimethylamine-N-oxide and Serum Biomarkers in Patients with T2DM and Advanced CKD. J Clin Med. 2017;6(9):86. https://doi.org/10.3390/jcm6090086.

37. Hoyles L, Snelling T, Umlai UK, Nicholson JK, Carding SR, Glen RC, McArthur S. Microbiome-host systems interactions: protective effects of propionate upon the blood-brain barrier. Microbiome. 2018;6(1):55. https://doi.org/10.1186/s40168-018-0439-y.

38. Yuan S, Jin Z, Ali A, Wang C, Liu J. Caproic Acid-Producing Bacteria in Chinese Baijiu Brewing. Front Microbiol. 2022;13:883142. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.883142.

39. Xiong RG, Zhou DD, Wu SX, Huang SY, Saimaiti A, Yang ZJ et al. Health Benefits and Side Effects of Short-Chain Fatty Acids. Foods. 2022;11(18):2863. https://doi.org/10.3390/foods11182863.

40. Fusco W, Lorenzo MB, Cintoni M, Porcari S, Rinninella E, Kaitsas F et al. Short-Chain Fatty-Acid-Producing Bacteria: Key Components of the Human Gut Microbiota. Nutrients. 2023;15(9):2211. https://doi.org/10.3390/nu15092211.

41. Grüter T, Nuwin M, Rilke N, Pitarokoili K. Propionate exerts neuroprotective and neuroregenerative effects in the peripheral nervous system. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023;120(4):e2216941120. https://doi.org/10.1073/pnas.2216941120.

42. Blaak EE, Canfora EE, Theis S, Frost G, Groen AK, Mithieux G et al. Short chain fatty acids in human gut and metabolic health. Benef Microbes. 2020;11(5):411–455. https://doi.org/10.3920/BM2020.0057.

43. Торшин ИЮ, Громова ОА, Згода ВГ, Тихонова ОВ, Малявская СИ. О пептидах Церебролизина, способствующих нормотимии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019;119(12):69–75.https://doi.org/10.17116/jnevro201911912169.

44. Fragkos KC, Forbes A. Citrulline as a marker of intestinal function and absorption in clinical settings: A systematic review and metaanalysis. United European Gastroenterol J. 2018;(6):181–191. https://doi.org/10.1177/2050640617737632.

45. Хавкин АИ, Новикова ВП, Шаповалова НС. Перспективные неинвазивные биомаркеры: интестинальные белки в диагностике повреждений слизистой оболочки кишечника. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;188(4):155–160. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-188-4-155-160.

46. Аверьянова НИ, Балуева ЛГ, Иванова НВ, Рудавина ТИ. Нарушение обмена щавелевой кислоты у детей. Современные проблемы науки и образования. 2015;(3). Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=19738.

47. Ситкин СИ, Вахитов ТЯ, Ткаченко ЕИ, Лазебник ЛБ, Орешко ЛС, Жигалова ТН и др. Нарушения микробного и эндогенного метаболизма при язвенном колите и целиакии: метаболомный подход к выявлению потенциальных биомаркеров хронического воспаления в кишечнике, связанного с дисбиозом. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017;(7):4–50. Режим доступа: https://www.nogr.org/jour/article/view/449.