Антибіотикоасоційований дисбіоз: етіологія, патогенез
Визначення та етіологія
Антибіотикоасоційований дисбіоз (AAД) визначається як діарея, що виникає в асоціації з прийомом антибіотиків (АБ), і є поширеним побічним явищем лікування АБ. ААД виникає приблизно у 5-35% пацієнтів або на початку лікування АБ, або протягом двох місяців після закінчення курсу лікування ними. Це значною мірою залежить від антибактеріального спектру та фармакокінетичних характеристик АБ, включаючи швидкість всмоктування при пероральному прийомі та кишково-печінкову циркуляцію при парентеральному введенні1.
Кишкова мікробіота підтримує нормальне здоров’я кишечника та людини в цілому. Порушення мікробіому кишечника викликає дисбіоз та призводить до втрати таксономічної та функціональної різноманітності, а також до зниження пригнічення колонізації патогенами.
ААД у дорослих часто пов’язаний з різними патологічними станами, включаючи ожиріння, діабет 2 типу, запальні захворювання кишечника, тривожні розлади, аутизм, алергію та аутоімунні захворювання4, нейрогліальну реорганізацію гіпокампа і депресію5, а також хворобу Альцгеймера6.
Патогенез ААД
Патогенез ААД включає1:
- прямий вплив АБ на слизову оболонку кишечника;
- вплив АБ на екосистему кишкової флори, що призводить до метаболічної дисфункції та надмірного росту патогенів (особливо Clostridioides difficile).
Пробіотики: визначення, механізм дії
Пробіотики — це живі мікроорганізми, які у достатній кількості є корисними для організму господаря та ефективними для запобігання діареї, спричиненої прийомом АБ.
Механізм дії
Механізми, за допомогою яких пробіотики впливають на ААД, пов’язані з наступним1:
- зміною складу та метаболізму кишкової мікробіоти;
- модулювання секреції та всмоктування речовин;
- покращення функції кишкового бар’єру та кишкової імунної відповіді.
Здоровий мікробіом кишечника, який відновлюється та підтримується споживанням пробіотичних продуктів, відіграє важливу роль у покращенні здоров’я, інфекційному контролі та лікуванні захворювань8,9. Збалансована мікробіота кишечника запобігає появі умовно-патогенних та патогенних штамів, забезпечуючи захист від дисбіозу, тим самим запобігаючи ряду проблем зі здоров’ям10,11.
Було підтверджено, що S. boulardii є ефективними у зниженні ризику розвитку діареї, пов’язаної з прийомом антибіотиків, як у дітей, так і у дорослих (загальний показник: з 18,7% до 8,5%; дорослі: 3 17,4% до 8,2%).
Добова доза S. boulardii коливалася від 50 до 1000 мг. Між S. boulardii та антибіотиками немає взаємодії, тому це корисно для пацієнтів13.
Інфекція Clostridium difficile
Clostridium difficile (грампозитивний, спороутворюючий анаероб) є основною причиною діареї, пов’язаної з прийомом антибіотиків, у лікарняних умовах.
Одним із механізмів, що призводять до CD-інфекції під час антимікробної терапії, є обмеження мікробної трансформації первинних жовчних кислот у вторинні жовчні кислоти. Різноманітні дослідження in vitro та дослідження на тваринній моделі CD-інфекції, індукованої АБ, показують, що первинні жовчні кислоти, отримані з холату (особливо таурохолату), сприяють колонізації/росту C. difficile, тоді як вторинні жовчні кислоти зменшують колонізацію/ріст спор15.
Цікаво, що Kelly et al. повідомили, що S. boulardii CNCM I-745 запобігає порушенням метаболізму жовчних кислот під час антимікробної терапії (амоксицилін плюс клавуланат) у здорових добровольців, тобто послаблює зменшення вторинного пулу жовчних кислот16. Результати, отримані авторами, свідчать про потенційний механізм захисту S. boulardii CNCM I-745 від CD-інфекції. Окрім цього, існують механізми, які можуть призвести до полегшення симптомів CD-інфекції. Тут слід згадати розщеплення токсину А C. difficile протеазою 54 кДа, яку виділяє S. boulardii CNCM I-74517.
Крім того, S. boulardii CNCM I-745 запобігає запаленню сліпої кишки, пов’язаного з C. difficile у хом’яків, тобто зменшує пошкодження тканин сліпої кишки, фосфорилювання NF-κB та експресію білка TNF-α.
Література:
- 1. Liao W, Chen C, Wen T, Zhao Q. Probiotics for the Prevention of Antibiotic-associated Diarrhea in Adults: A Meta-Analysis of Randomized Placebo-Controlled Trials. J Clin Gastroenterol. 2021 Jul 1;55(6):469-480.
- 2. Yan J, Charles JF. Gut Microbiota and IGF-1. Calcif Tissue Int. 2018;102(4):406–14.
- 3. Lange K, Buerger M, Stallmach A, Bruns T. Effects of antibiotics on gut microbiota. Dig Dis. 2016;34(3):260–8.
- 4. Leong KSW, Derraik JGB, Hofman PL, Cutfield WS. Antibiotics, gut microbiome and obesity. Clin Endocrinol. 2018;88(2):185–200.
- 5. Guida F, Turco F, Iannotta M, De Gregorio D, Palumbo I, Sarnelli G, et al. Antibiotic-induced microbiota perturbation causes gut endocannabinoidome changes, hippocampal neuroglial reorganization and depression in mice. Brain Behav Immun. 2018;67:230–45.
- 6. Angelucci F, Cechova K, Amlerova J, Hort J. Antibiotics, gut microbiota, and Alzheimer's disease. Journal of neuroinflammation. 2019;16(1):108.
- 7. Schmidt TSB, Raes J, Bork P. The human gut microbiome: from association to modulation. Cell. 2018;172(6):1198–215.
- 8. Martín R., Langella P. Emerging Health Concepts in the Probiotics Field: Streamlining the Definitions. Front. Microbiol. 2019;10:1047.
- 9. Sánchez B., Delgado S., Blanco-Míguez A., Lourenço A., Gueimonde M., Margolles A. Probiotics, Gut Microbiota, and Their Influence on Host Health and Disease. Mol. Nutr. Food Res. 2017;61:1600240.
- 10. Zhao L., Li M., Sun K., Su S., Geng T., Sun H. Hippophae rhamnoides polysaccharides protect IPEC-J2 cells from LPS-induced inflammation, apoptosis and barrier dysfunction in vitro via inhibiting TLR4/NF-κB signaling pathway. Int. J. Biol. Macromol. 2020;155:1202–1215.
- 11. Kanmani P., Kim H. Beneficial effect of immunobiotic strains on attenuation of Salmonella induced inflammatory response in human intestinal epithelial cells. PLoS ONE. 2020;15:e0229647.
- 12. Szajewska H, Kołodziej M (2015) Systematic review with meta-analysis: Saccharomyces boulardii in the prevention of antibiotic-associated diarrhoea. Aliment Pharmacol Ther 7:793–801.
- 13. Bin Z, Ya-Zheng X, Zhao-Hui D et al (2015) The efficiency of Saccharomyces boulardii CNCM I-745 in addition to standard Helicobacter pylori eradication treatment in children. Pediatr Gastroenterol Hepatol Nutr 1:17–22.
- 14. Moré MI, Swidsinski A (2015) Saccharomyces boulardii CNCM I-745 supports regeneration of the intestinal microbiota after diarrheic dysbiosis—a review. Clin Exp Gastroenterol 8:237–255.
- 15. Thanissery R, Winston JA, Theriota CM (2017) Inhibition of spore germination, growth, and toxin activity of clinically relevant C. difficile strains by gut microbiota derived secondary bile acids. Anaerobe 45:86–100.
- 16. Kelly CP, Chong Nguyen C, Palmieri LJ et al (2019) Saccharomyces boulardii CNCM I-745 modulates the fecal bile acids metabolism during antimicrobial therapy in healthy volunteers. Front Microbiol 10:336.
- 17. Castagliuolo I, LaMont JT, Nikulasson ST et al (1996) Saccharomyces boulardii protease inhibits Clostridium difficile Toxin A effects in the rat ileum. Infect Immun 12:5225–5232.
- 18. Koon HW, Su B, Xu C et al (2016) Probiotic Saccharomyces boulardii CNCM I-745 prevents outbreak-associated Clostridium difficile associated cecal inflammation in hamsters. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 4:610–624.