Влияние пребиотиков и пробиотиков на здоровье детей первого года жизни


Информация только для специалистов в сфере медицины, фармации и здравоохранения!

 21053

Влияние пребиотиков и пробиотиков на здоровье детей первого года жизни
Резюме: Вопрос влияния кишечного микробиоценоза на здоровье человека вновь приобрел актуальность в последнее десятилетие. Основой этого явилась гипотеза о связи нарушенного микробного состава с иммуноопосредованными заболеваниями. Внимание ученых и врачей фокусируется на возможных положительных эффектах модулирования кишечной микрофлоры во время критического периода ее формирования.
Ключевые слова: пробиотики, пребиотики, питание, дети первого года жизни

Кишечная микрофлора и ее формирование

Микрофлора кишечника представляет собой сложную смесь микроорганизмов, оказывающую выраженное влияние на организм человека. В наибольшей степени микрофлорой заселен толстый кишечник. Преобладающими в составе нормальной кишечной микрофлоры (нормофлоры) являются бифидо- и лактобактерии. Нормофлора осуществляет ряд функций в организме хозяина: иммуномодулирующую; барьерную, осуществляемую путем ассоциации со слизистой оболочкой кишечника; антагонистическую по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам; пищеварительную (пристеночное пищеварение); синтетическую (синтез аминокислот, белков, витаминов).

Наибольшее внимание уделяется в последнее время влиянию кишечной микрофлоры на формирование иммунной системы человека и, как следствие, возникновение большего или меньшего риска аллергических и иммуноопосредованных заболеваний.

Она способствуют становлению как противоинфекционного иммунитета, так и иммунологической толерантности к безопасным пищевым антигенам [1]. Активный противоинфекционный иммунитет важен для защиты организма от болезней.

Колонизация изначально стерильного кишечника человека начинается сразу после рождения и зависит от микроорганизмов, населяющих влагалище, кишечник и кожу матери, а также находящихся в окружающей ребенка среде. Значительные изменения кишечного биоценоза происходят во время введения прикорма с окончательным его формированием к 2-летнему возрасту. В период введения прикорма значительно увеличивается контакт организма ребенка с чужеродными антигенами пищевых продуктов и увеличивается разнообразие микрофлоры в кишечнике. Взаимодействие микрофлоры с созревающей иммунной системой ребенка обуславливает «иммунное программирование» - преобладание того или иного типа реагирования иммунной системы в дальнейшем [2,3].

При недостаточной и поздней стимуляции нормальной микрофлорой кишечника формирование клеточного иммунитета идет в сторону преобладания гиперреактивных иммунных ответов, т.е. аллергических реакций, в т.ч. и на пищевые антигены. Риск аллергических заболеваний усугубляется еще и тем, что при дисбиозе кишечника нарушается его барьерная функция с повышением проницаемости для антигенов. Было показано [4-6], что при аллергических заболеваниях имеются выраженные нарушения со стороны кишечного биоценоза. Причем у детей первого года жизни с аллергией, как правило, повышено содержание факультативных аэробов, клостридий и снижено количество бифидобактерий.

Дисбиоз кишечника – это клинико-лабораторный синдром, связанный с изменением качественного и/или количественного состава микрофлоры кишечника с последующим развитием метаболических и иммунологических нарушений с возможным развитием желудочно-кишечных расстройств [7]. Восстановление кишечной микрофлоры для лечения и/или профилактики дисбактериоза возможно двумя путями:
- использование средств, стимулирующих рост полезных микроорганизмов в организме хозяина (пребиотиков);
- непосредственное введение (пробиотиков) в желудочно-кишечный тракт хозяина с его колонизацией и воостановлением микробиоценоза.

Пребиотики – это неперевариваемые ингредиенты пищи, которые способствуют улучшению здоровья за счет избирательной стимуляции роста и/или метаболической активности одной или нескольких групп бактерий, обитающих в толстой кишке [6].

К пребиотикам относятся фруктоолигосахариды, инулин, галактоолигосахариды, лактитол, лактулоза и др. Они являются необходимыми компонентами питания полезных для человека микроорганизмов. Пребиотики не подвергаются расщеплению в тонком кишечнике и в неизмененном виде поступают в толстый кишечник. В толстом кишечнике лакто- и бифидофлора используют их в качестве пищевого субстрата, подавляя при этом размножение потенциально патогенной микрофлоры – бактероидов, клостридий и колиформ. Для формирования «Бифидус»-преобладающей флоры у детей первого года жизни важно введение пребиотиков, содержащих галактозу, например лактулозы [8,9].

В отличие от введения пробиотиков, требующего определенной зрелости со стороны иммунной системы ребенка, недостаточной в первые месяцы жизни, использование пребиотиков возможно уже с рождения даже у недоношенных детей и детей с иммунодефицитными состояниями.

Инулин
– полисахарид, содержащийся в цикории, топинамбуре, артишоках. Метаболические эффекты инулина многообразны и связаны как с увеличением числа бифидобактерий, так и влиянием на биохимические процессы в кишечнике. Инулин повышает всасывание кальция и магния в толстой кишке, что важно для формирования костной системы у детей [10]. Инулин успешно применятся в детском питании [11]. Инулин входит в детские молочные каши Semper «Рисовая с малиной», «Рисовая с абрикосом», «Доброе утро» (Рисовая с фруктами молочная каша) и «Добрый вечер» (Рисовая с бананами молочная каша, Манная с медом молочная каша). Особая технология обработки зерна в этих кашах способствует лучшей усвояемости и приятному вкусу без излишнего содержания сахара. Инулин также содержится во всех видах детских растворимых чаев Semper («Фенхель», «Малина и шиповник», «Яблоко», «Доброе утро» шиповник и черника, «Добрый вечер» мята лимонная и груша).

Лактулоза – синтетический дисахарид, в котором каждая молекула галактозы связана с молекулой фруктозы [12]. Лактулоза уже более 40 лет применяется в педиатрии для коррекции и профилактики нарушений кишечного микробиоценоза при различных состояниях у детей, в т.ч. грудного возраста [13-16,17,18]. Микробные ферменты гидролизуют молекулу лактулозы до моносахаров, а те, в свою очередь, расщепляются до короткоцепочечных жирных кислот. При этом происходит снижение pH среды в толстой кишке, что способствует размягчению кишечного содержимого и усилению перистальтики, а также подавлению роста условно-патогенных микроорганизмов. Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) оказывают трофическое действие на эпителий кишечной стенки [14]. Кроме того, КЦЖК умеренно повышают осмолярность кишечного содержимого, что также размягчает стул, не вызывая нарушений водного баланса. В зависимости от дозы лактулоза оказывает или преимущественно пребиотическое действие, или сочетанное пребиотическое и непосредственно послабляющее действие за счет умеренного увеличения осмотического давления и снижения кислотности желудочного содержимого. Применение лактулозы способствует также уменьшению содержания биогенных аминов, оказывающих токсическое действие в организме человека.

В Швеции была разработана детская молочная смесь ««Бифидус»», применяемая как адаптированное питание для детей в возрасте от 0 до 6 месяцев («Бифидус 1») и от 6 до 12 месяцев («Бифидус 2»). Смесь содержит пребиотические концентрации лактулозы (0.9 г/100 мл), близкие по количеству к содержанию бифидогенных олигосахаридов в грудном молоке (1 г/100 мл).

Ряд исследований [6,13,14-16,17,18], проведенных в ведущих научных центрах в России и за рубежом, подтвердил эффективность и безопасность применения смеси «Бифидус» у детей с запорами и дисбиозом. По результатам всех исследований после приема смеси у детей происходила нормализация кишечной микрофлоры с повышением содержания бифидобактерий. Также улучшались результаты копрограмм, показатели физического развития, уровень гемоглобина. Это связано с нормализацией микробиоценоза кишечника и, как следствие, улучшением переваривания и всасывания пищи, а также с влиянием лактулозы на моторику кишечника, жировой и углеводный обмены, секрецию желчных кислот. Кроме того, было доказано, что длительное использование этой смеси в питании младенцев не вызывает никаких побочных эффектов.

Недавно проведенное исследование [19] расширило область применения смеси «Бифидус» с лактулозой: было выявлено ее положительное влияние на течение острого инфекционного гастроэнтерита у детей первого года жизни. В исследование включались дети с энтероколитом инфекционной этиологии, (слизь в стуле - 100%, гемоколит – 60,3%). Дети получали антибактериальную терапию и патогенетическое лечение. Детям, находившимся на искусственном или смешанном вскармливании, в питание включали смесь «Бифидус» с постепенным увеличением суточного количества до 200-300 мл, при необходимости до 800 мл/сут. Группами сравнения служили дети, находившиеся на грудном и искусственном/смешанном вскармливании. Наблюдение за детьми проводили в течение 20-55 дней после выписки из стационара. Пациенты обследовались дважды – в остром периоде болезни в стационаре и после катамнестического наблюдения. Обследование включало осмотр с оценкой массы тела, копрологическое и микробиологическое исследование фекалий.

Установлено повышение частоты стойкой нормализации стула по сравнению с детьми, получавшими смесь без пребиотиков (рис. 1).
     
Наблюдение в катамнезе показало, что, несмотря на проводимое лечение, у некоторых детей нормализация стула не была устойчивой и отмечалось его ухудшение, потребовавшее возобновления лечения. Необходимо отметить, что детям, получавшим «Бифидус», это требовалось значительно реже, а наихудшую отдаленную динамику стула продемонстрировали дети, получавшие смеси без пребиотиков. У них характер стула был самым неустойчивым, и чаще всего требовалось назначение этиотропных санирующих средств (рис. 2).     
      
Кроме того, наблюдалось нарастание количества облигатных популяций микробов, так же как и в группе детей, находившихся на грудном вскармливании. При использовании смеси «Бифидус» у детей с инфекционной диареей имели место стимуляция роста собственных облигатных бактерий с восстановлением микробиоценоза и снижение частоты пролиферации условно-патогенных грамотрицательных бактерий на фоне исчезновения симптомов воспалительного процесса в кишечнике. Несмотря на наличие объективных критериев вторичной лактазной недостаточности, у половины детей, получавших «Бифидус», значения пребиотической дозы лактулозы в формировании осмотического компонента диареи выявлено не было.
 
Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые благоприятно влияют на организм человека путем формирования полноценного барьера слизистой оболочки кишечника, модуляции защитных механизмов организма и улучшения баланса кишечной микрофлоры. Пробиотики относятся к представителям нормальной микрофлоры человека. Как правило, речь идет о бифидобактериях и лактобациллах.

Опыт применения пробиотиков для профилактики и лечения дисбиозов насчитывает многие годы. Эффективность пробиотиков зависит как от штамма используемого микроорганизма, так и его дозы. Имеющиеся данные подтверждают эффективность тех или иных видов пробиотиков при аллергических заболеваниях, синдроме раздраженного кишечника, в предотвращении и облегчении течения внутрибольничных и антибиотик-ассоциированных диарей, а также укорочении длительности и тяжести заболевания и продолжительности использования антибиотиков при инфекционных диареях, острых респираторных заболеваниях [20-22].

Очень важным является вопрос безопасности пробиотиков. Они представляют собой живые микроорганизмы, активно колонизирующие кишечник человека и оказывающие выраженное действие на кишечную стенку, внутреннюю среду кишечника и иммунитет хозяина. Возникают опасения по поводу риска распространения микроба в организме хозяина за пределами кишечника с развитием генерализованного инфекционного процесса, а также об отдаленных последствиях колонизации кишечника ребенка теми или иными микроорганизмами. Есть единичные данные о развитии бактеремии и эндокардита, вызванных лактобациллой, у детей с онкологическими заболеваниями, сахарным диабетом, а также перенесших недавно хирургические вмешательства. Есть сообщение о случае менингита у ребенка в возрасте до 1 года, вызванного введенными бифидобактериями [20-22]. Известно, что чем моложе дети, получающие пробиотики, тем более вероятна стойкая колонизация кишечника этими микроорганизмами. Это связано с тем, что определенной зрелости иммунная система ребенка достигает не ранее 6 месяцев. Поэтому использовать пробиотики раньше этого возраста и у детей с иммунодефицитами возможно только по показаниям и под контролем врача. Более обоснованным представляется введение пробиотиков в детское питание, рекомендуемое со второго полугодия жизни.

Научный комитет по питанию Европейской комиссии рекомендовал использовать в продуктах питания для детей грудного возраста только микроорганизмы, протестированные в плане эффективности и безопасности в соответствии с указаниями данного комитета.

Недавно в качестве пробиотика, удовлетворяющего всем необходимым требованиям, была предложена лактобактерия Lactobacillus paracasei ssp. paracasei штамм F 19 (LF 19). Это штамм лактобактерий, выделенный от человека [23], широко применяется в настоящее время в продуктах функционального питания с доказанной клинической эффективностью. Микроорганизм успешно прошел тесты на стабильность, идентичность, выживаемость, способность к выраженной адгезии к кишечной стенке и транзиторной колонизации кишечника [23-28]. Безопасность данного пробиотика была доказана в клинических исследованиях в возрастных группах от 0 до 85 лет [28-31]. Свойственная L. paraсasei F 19 лекарственная устойчивость не связана с плазмидами и поэтому не передается другим микроорганизмам.

Были проведены тщательно организованные доказательные клинические исследования эффективности данного микроорганизма как пробиотика.

Ряд авторов исследовали состав кишечной микрофлоры до, во время и после приема субъектами (дети и пожилые пациенты) L. paracasei F 19 (2-5х1010 КОЕ/сут с инулином), и было доказано, что данные бактерии проходят через желудочный барьер и присутствуют в составе микрофлоры практически всех пациентов, получавших препарат. Причем во время приема и значительное время после получения L. paraсasei F 19 в составе микрофлоры также повышались уровни других лактобактерий и значительно снижался уровень клостридий (C. Difficile), присутствовавших в начале исследования [30,32]. Ряд статей был посвящен исследованиям приживаемости бактерии L. paraсasei F 19 в ЖКТ, т.е. способности прикрепляться к слизистой оболочке и осуществлять колонизацию толстого кишечника, что в значительной степени определяет эффективность пробиотического продукта. В исследованиях у детей раннего возраста и взрослых было выявлено, что степень адгезии LF 19 к слизистой оболочке кишечника, чем у L. acidophilus LA5, B. lactis Bb 12 и LGG [33,34].

В литературе есть сведения о снижении частоты бактериальных инфекций (с 48 до 3%) и продолжительности антибактериальной терапии при инфекционных осложнениях после трансплантации печени при применении LF 19 (с 66 до 3%) [35]. Таким образом, лактобактерии и конкретно LF 19 во многих случаях обладают профилактическим и лечебным эффектом при нарушении микробиоценоза кишечника и развитии инфекционного процесса. Было доказано иммуномодулирующее действие LF 19 [36]: стимуляция мононуклеарных клеток в периферической крови человека (МКПК) живыми лактобактериями (включая LF 19) вызывала продукцию регулирующих иммунный ответ цитокинов (фактора некроза опухолей (ФНО)-α, ИЛ-6 и ИЛ-10) in vitro; инкубация суспензии с LF 19 на культуре моноцитов приводила к усилению продукции ИЛ-1β, -8, -10.

В настоящее время вопрос ассоциации микробиоценоза кишечника и иммуноопосредованных заболеваний является широко обсуждаемым среди врачей и исследователей. В связи с этим, а также учитывая важность периода введения прикорма для становления кишечной микрофлоры ребенка и малоизученность данной темы, в Швеции было проведено исследование [4,5,37,38] положительных эффектов от ежедневного приема LF 19 на состав и функции кишечной микрофлоры, функцию Т-клеток, иммунный баланс Тh1/Тh 2 и частоту возникновения детской экземы у здоровых доношенных младенцев в возрасте от 3 до 13 месяцев. Дети были рандомизированы по группам в зависимости от получения каш с или без добавления пробиотика LF 19. Проводилась вакцинация против полиомиелита, дифтерии, столбняка, коклюша и гемофильной инфекции типа b в 3, 5½, 12 месяцев.

Были получены следующие результаты:
LF 19 является хорошо переносимым, безопасным пробиотиком.
Введение пробиотика LF 19 в продукты прикорма детей поддерживало высокие уровни лактобацилл в фекалиях на протяжении всего периоды исследования (рис.3).

Длительная колонизация данным микробом вызывало соответствующие изменения спектра (КЦЖК) в копрограмме.
 
Добавление данного пробиотика в рацион ребенка на 50% снижало риск возникновения атопического дерматита (рис. 4). Это сопровождалось увеличением соотношения Th1/Th2, что позволяет предположить Т-клеточную опосредованность данного эффекта пробиотика.

Также было выявлено, что при инфекционных заболеваниях у детей прием с пищей пробиотика LF 19 снижает число дней использования антибиотиков.

У детей в возрасте 13 месяцев в группе, получавшей пробиотик LF 19, был выявлен более высокий уровень ИНФ-g, что указывает на усиление противоинфекционного иммунитета. Было доказано, что пробиотик LF 19 повышает иммунный ответ на протеиновые антигены во время вакцинации против дифтерии и столбняка.

Таким образом, микроорганизм LF 19, прошедший тщательные исследования на эффективность, безопасность и соответствие другим критериям, установленным для пробиотиков, можно расценить как важный компонент питания детей раннего возраста.

Швейцарской компанией HERO AG пробиотик LF 19 используется в адаптированной молочной смеси для питания детей с 6-месячного возраста Semper Baby 2. Данная молочная смесь полностью соответствует как международным, так и национальным требованиям к продуктам детского питания, включая дозировку пробиотика. Это единственный пример использования данного пробиотика в детской молочной смеси на территории России.
По современным представлениям, введение пребиотиков и пробиотиков в продукты питания в количествах, оказывающих ожидаемое благоприятное действие на организм человека, но безопасных в плане побочных эффектов, соответствует концепции функционального питания. По определению Европейского комитета по питанию, питание считается функциональным, если оно положительно влияет на одну или несколько основных функций организма, превышая обычный питательный эффект, приводит к улучшению состояния здоровья или к уменьшению риска развития заболеваний [39]. Такое питание является неотъемлемой частью здорового образа жизни человека начиная с раннего детства. Но если до недавнего времени применение пре- и пробиотиков приветствовалось само по себе, без оценки правомерности использования того или иного конкретного микроорганизма или вещества, то теперь накопленные научные и практические данные обуславливают необходимость более тщательно подходить к определению показаний для их использования и дозировки, особенно у детей. А наличие современных продуктов для функционального питания позволяет использовать действительно эффективные и безопасные микроорганизмы и пребиотические вещества для детского питания.

Литература

1. Sudo N., Sawamura S., Tanaka K., et al.The requirement of intestinal bacterial flora for the development of an IgE production system fully susceptible to oral tolerance induction. J Immunol. 1997; Aug 15;159(4):1739-45.
2. Holt P.G., Sly P.D., Bj?rkst?n B. Atopic versus infectious diseases in childhood: a question of balance? Pediatr Allergy Immunol. 1997; May 8(2):53-8.
3. Westerbeek E.A., van den Berg A., Lafeber H.N., Knol J., et al. The intestinal bacterial colonisation in preterm infants: a review of the literature. Clin Nutr. 2006; Jun;25(3):361-8.
4. West C.E., Hernell O., Andersson Y., M.Sj?stedt, et al. Maturation of T cell function in the human infant and effects thereon of probiotic feeding during weaning. Pediatr AllergyImmunol, принято к печати.
5. West C.E., Hammarstr?m M.-L., Hernell O. Probiotics during weaning reduce the incidence of eczema. Pediatr AllergyImmunol, принято к печати.
6. Грибакин . С.Г. Пребиотики против пробиотиков? Вопросы детской диетологии, 2003; 1 (4): 71-74.
7. Отраслевой стандарт. «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника» ОСТ 91500.11.0004-2003.
8. Roland I.R., Tanaka R. The effects of transgalactosylated oligosaccharides on gut flora metabolism in rats associated with a human faecal microflora. J appi Bacteriol 1993; 74: 667-74.
9. Смагин А.Ю. Пробиотики и пребиотики у новорожденных и детей грудного возраста (обзор литературы). Неонатология, 2007; III (2).
10. Бельмер С.В. Кисломолочные продукты: современные тенденции. Лечащий врач. 2007; 6.






Последние статьи