Как поддерживать нормальную микрофлору.
Диэтические нюансы.

Гомеостаз пристеночной микрофлоры кишечника предполагает ее постоянство по отношению к каждодневным диэтическим нюансам. Однако, можно ожидать заметные сдвиги в составе микроорганизмов кишечника при длительных диэтических ориентациях: у вегетарианцев или, напротив, у жителей крайнего севера, имеющих ограничения в растительной пищи. Можно предполагать сдвиги гомеостаза в связи с географическими, расовыми, религиозными или национальными устойчивыми особенностями питания. Например, у жителей города Лунда (Швеция) больше актиномицетов в кишечнике по сравнению с жителями Москвы.

С другой стороны, трудно представить кратковременную (в течение суток, недели) диэтическую зависимость состава микрофлоры кишечника. По существу назначения этот орган должен быть стабильным (гомеостатичным) поскольку определяет композицию множества химических веществ, поступающих в организм хозяина. Эти вещества, в свою очередь, определяют качество физиологических процессов всех других органах и тканях. Они также гомеостатичны, что требует постоянства состава и концентрации необходимых для осуществления клеточных циклов веществ с одной стороны и минимума их ингибиторов с другой. Логично ожидать, что любые существенные отклонения провоцируют патологические последствия. Но этого не происходит из-за того, что в обед вы ели рыбное или овощное, а на ужин мясное или творожное. Объяснение тому не трудно получить, если вспомнить, что на самом деле в кишечник попадает не сами овощи или мясо а продукты их первичной деградации в кишечнике при действии ферментов в кислой среде. То есть упрощенно говоря – белки жиры и углеводы. Эти компоненты, поступающие в тонкий кишечник вместе с секретами пищеварительных желез, называют химусом. В пределах микробного цикла смены популяций (как раз – от суток до недели) колебания в составе химуса микробиологически усредняются. Это обеспечивает равномерное поступление тех двух третей молекул, необходимых для жизнедеятельности человека, которые образуются за счет микробного метаболизма химуса. (Гурманы могут быть разочарованы: на самом деле, поглощая деликатесы они кормят прежде всего не себя, а своих микробов.) Если человек получает достаточно разнообразной пищи – его клетки имеют необходимый для нормального функционирования набор химических веществ.

Можно сказать, что рациональпое питание человека в значительной степени равно рациональному питанию микробов кишечной стенки.

Длительный дефицит каких либо функционально важных продуктов, равно как избыток вредных, или ухудшение качества пищи – причина дискомфорта, снижения качества жизни вплоть до патологических изменений тканей и органов и уменьшение продолжительности самой жизни.

Однако, всякое микробное сообщество субстратспецифично, - его состав зависит от наличия питательных веществ в месте обитания. Применительно к кишечнику и диете это означает что устойчивая смена потребляемой пищи (смена диет) должна приводить к сдвигу в гомеостазе микрофлоры кишечной стенки. Например, переход на растительную пищу должен проявиться в снижении доли пептолитических видов микроорганизмов (расщепляющих белок), за счет конкурентного увеличения доли целлюлолитиков и других групп микробов, утилизирущих полисахариды. Преобладание углеводов в рационе вегетарианца способствует увеличению их популяции. Далее по биохимической цепочке в организме-хозяине происходят определенные сдвиги на уровне клеточного метаболизма, которые могут снимать клинические проявления, если они имели место при прежней диете. Равно как и вызывать их при неразумном применении диет, голодания, чрезмерного употребления антибиотиков, некачественных пищевых добавок. Отсюда вывод: знание реального состава микрофлоры кишечника (кишечной стенки, но не фекалий!) и его мониторинг должны быть полезными для научного обоснования и практической эффективности регулирования комфортности жизни, профилактики и лечения заболеваний методами науки диетологии.

Сведения о микрофлоре кишечника, получаемые при бактериологическом анализе фекалий, ограничены по числу контролируемых видов и точности определения в силу отсутствия возможностей культурального метода исследования с одной стороны и естественных колебаний их состава в зависимости от диеты, возраста, пола и других факторов. Например, вариации в составе микроорганизмов кишечной стенки разных людей в норме не превышают 50% относительных по отдельным видам и менее 20% по сумме, тогда как в фекалиях субъективные отклонения в концентрации составляют порядок величины по суммарной биомассе и два порядка по отдельным видам. Корректная интерпретация данных в таких условиях требует по крайней мере большого опыта и интуиции. Процесс – подобный воссозданию шедевра классика литературы по содержимому его мусорной корзины.

Такая нестабильность биомассы микроорганизмов и их состава в фекалиях является следствием поддержания гомеостаза пристеночной микрофлоры. Все лишнее – избыточный рост микробов, транзиторные микробы, неусвоенный химус вместе с потоком мукоза является естественным стоком кишечника, который и формирует фекалии. То есть фекалии – тот буферный резервуар, в который осуществляется сброс излишней, непропорциональной по отношению к гомеостатичному сообществу кишечной стенки, микрофлоры и не принятых к транспорту через слизистую оболочку кишечника компонент химуса и отработанного мукоза с метаболитами микроорганизмов, не угодных макроорганизму.

Как известно, лечение диетой применяют для нормализации микрофлоры при заболеваниях желудочнр-кишечного тракта, как дополнительную терапию при других патологиях или как средство достижения определенного качества кожи, поддержания стабильного веса и физической формы. Обычно для этого применяют натуральные средства и рецепты, уходящие корнями в опыт древних предков. Но с середины прошлого века в развитых странах широкое применение для этих целей обрели пищевые добавки как натурального происхождения, так и полусинтетические или синтетические. В быт прочно вошли биотехнологические кисломолочные продукты и препараты медицинского назначения, содержащие живые или убитые микроорганизмы не традиционных видов и их композиции. Кроме того, быстрыми темпами развивается индустрия производства пищевых волокон, препаратов полиненасыщенных жирных кислот и других полезных, несомненно, продуктов так называемого функционального питания. Это предлагается взамен дефицита соответствующих природных продуктов, который образовался за счет исключения из рациона человека индустриального общества многочисленной группы растений, грубой натуральной пищи, на которой два миллиона лет формировался кишечный микробиоценоз Homo sapience – человека разумного. Это относится в значительной мере к ботаническому разнообразию первобытного человека, употреблявшего «вершки и корешки» лесного и лугового растительного мира. Вряд ли его можно восполнить пищевыми добавками, которые есть суррогат естественного сырья, зачастую получаемого из отходов производства. Всякая технологическая (химическая, термическая, механическая, биологическая) обработка естественного сырья, направленная на получения некого целевого продукта, приводит к потере других полезных веществ, а нередко – самого продукта. Кроме того, особенно опасны неконтролируемые побочные компоненты, образующиеся в процессе производства, способные принести вред здоровью. Так что, созданная за миллион лет пищевая детерминанта кишечной микробиоты вряд ли пострадала за сотню лет индустриализации и урбанизации жизни. Тем более, что подавляющая часть населения планеты, обитающая в сельских местностях, или в развивающихся странах до сих пор употребляет натуральную пищу. Сокращение его ботанического разнообразия пока не выглядит в историческом смысле фатальным. Во-первых по факту продолжения увеличения средней продолжительности жизни от примерно тридцати лет у пещерного человека до 40-50 в средние века и 60-70 в наше время. Отсюда видно, что дело не в ботаническом разнообразии и грубой пище, а благосостоянии популяции. Можно и в наш век назвать народности, живущие растительной пищей и охотным промыслом. Нетрудно догадаться, что их здоровье и продолжительность жизни значительно меньше чем жителей развитых экономически стран. Выходит, в Японии самая высокая продолжительность жизни не потому, что там наивысший уровень потребления пищевых добавок, а потому, что ее жители одни из самых состоятельных в мире и могут себе позволить прежде всего употреблять в пищу разнообразные растительные, животные, - особенно море-продукты (причем, что важно, свежие!). Если вам не хватает 3- или 6- омега-полиненасыщенных кислот - полезнее ввести в рацион печень трески или другие морепродукты с высоким содержанием этих веществ, чем покупать в аптеке суррогатные препараты. Лучше употреблять в пищу натуральный виноград, если вам позволяет достаток, чем пополнять дефицит пищевых волокон, покупая патентованные пищевые волокна, приготовленные из виноградных выжимок - отходов виноделия.
Еще о БАД-ах

Еще один важный аспект пищевых добавок – их химическая и биологическая безопасность. Безопасность традиционной природной пищи человек обеспечил своим трагическим опытом, например, отсортировав ядовитые растения от не ядовитых. Такой способ оценки токсичности пищевых добавок в 21 веке неприемлем. Необходимо исследование их состава и свойств не только в процессе разработки – но и в процессе производства. Если на первой стадии это осуществляется, то на второй, как правило – отсутствует. Нет технологического контроля биологически активных препаратов живых микроорганизмов в пробиотиках или заявляемых в аннотации пищевых добавок активных ингредиентов. Это дорого, потому что требует высоких аналитических технологий. Нет генетического или масс-спектрометрического анализа микробных композиций и примесных видов в пробиотиках и молочно-кислых продуктах или спектроскопических методов в количественном подтверждении целевых веществ в синтетических продуктах функционального питания. Технологии молекулярных исследований биологических веществ хорошо развиты как раз в Японии. Возможно, они могут себе позволить контролировать состав и структуру биологически активных веществ в БАДах. Нам попадались препараты морских микроводорослей с заявленным содержанием омега-полиненасыщенных кислот, которые их не содержали. Масс-спектрометрический анализ показывал, что в пребиотик вместо лактулозы введен сходный по атомному составу, но отличающийся структурно дисахарид лактоза. Есть пищевые добавки с декларированным содержанием растительных флавоноидов, которые таковых не содержат. Есть казусы, происходящие от неосведомленности производителей добавок и их медицинских экспертов. Например, препарат флавоноидов, стимулирующих рост кишечных бактерий предлагается в качестве антимикробного средства и приводится пакет заключений из клиник, это подтверждающий. Оказывается, это действительно так, но препарат не содержит флавоноидов, а содержит технический антисептик, не прописанный в аннотации. Еще хуже обстоит дело с производством пищевых добавок из отходов производства. В 80-е годы прошлого века это было государственной политикой (кормовой белок, дрожжевые автолизаты и пр.). Впоследствии это направление было закрыто из-за отрицательного опыта их использования в животноводстве и птицеводстве, рыбоводстве. В девяностые годы оно снова возникло как способ выживания коллективов биотехнологических институтов. Там, где работали грамотные и, главное, искусные химики – получали хорошие препараты. Например, препарат с высоким содержанием токоферола из шрота красного горького перца. Но все равно, кроме 10% токоферола, он содержал, по данным хромато-масс-спектрометрии, еще порядка двухсот веществ, по большей части не известной биологической активности. Можно полагать, что они, по крайней мере безвредны, так как получены из продуктов, употребляемых в пищу человеком. Тем не менее, опасность их токсических проявлений возникает минимум по трем причинам:

Резкого повышения содержания минорных компонент состава пищевого сырья при неизбежном технологическом концентрировании целевого продукта

Наличия продуктов метаболизма гнилостной микрофлоры при использовании несвежего сырья (что, как правило, имеет место быть)

Изменение структуры природных веществ под действием химической обработки

Последнее неизбежно при производстве, включающем гидролиз животного или растительного сырья сильными кислотами или щелочами. Как показывает хромато-масс-спектрометрический анализ, при гидролизе мясных или рыбных продуктов, кроме двадцати аминокислот, необходимых человеку, образуется еще десятки аминокислот измененной структуры, физиологическое действие которых не предсказуемо.

Такого рода БАДы, если и рекомендовать для использования в пищу, то очень аккуратно, при наличии наукоемких технологий контроля исходного сырья и конечного продукта. Видимо это не реально. По крайней мере – пока. Поэтому возвращаемся к исходной мысли: чтобы быть здоровым и прожить долгую жизнь, надо разнообразно, но умеренно питаться натуральными свежими продуктами. Синтетическая пища – это скорее для экстремальных ситуаций – тюбики для космонавтов межпланетных кораблей, ограниченных габаритов. Да и то, гуманные фантасты проектируют в своих романах большие корабли для межзвездных полетов с теплицами для овощей и фермами для скота. А пока нам рановато переходить на пищевые волокна под соусом синтетических аминокислот.
Как быть с дисбактериозом?

Лучше с ним не быть. Как говорят врачи – болезнь легче предупредить, чем вылечить (если знать как предупредить). Точно также проблематична сейчас проблема коррекции дисбактериоза кишечника. Врачей специалистов в коррекции дисбактериоза по существу нет и не может быть пока у нас нет рутинного метода его анализа. Сейчас это искусство терапии вслепую. Масс- спектрометрический метод может претендовать на метод массового контроля пристеночной микробиоты кишечника по микробным маркерам в крови. Во-первых, другого способа нет. Во-вторых, экономически это оправдано тем, что метод оказывается дешевле распространенного сейчас культурально-биохимического. Предлагаемые на рынке системы для идентификации микроорганизмов (MIS – microbial identification system) стоят от 50 до 120 тыс долларов США и требуют ежегодно асигнований в 60 тыс $ на расходуемые материалы в виде наборов для культивирования и тестирования. Современный хромасс стоит 65-80 тыс $ при ежегодных расходах на эксплуатацию не более 5 тыс $. Сюда входят более дешевые химреактивы, разовая посуда, прокладки, пипетки, шприцы, а культуральные среды и тестовые субстраты не нужны, так как микробы определяют непосредственно в клиническом материале по молекулярным признакам. Это при том, что ГХ-МС метод определяет, причем количественно, гораздо более широкий круг микроорганизмов, в том числе не культивируемых и не идентифицируемых традиционным методом. Но они как раз и составляют основную часть микрофлоры кишечника, которую надо регулировать при дисбактериозах, это – эубактерии, клостридии, аэробные актиномицеты, лактобациллы и бактероиды. В-трерьих, есть прецедент широкого использования ГХ-МС как метода рутинного анализа в процедуре антидопингового контроля спортсменов. Национальные лаборатории (в том числе и российская) имеют в своем арсенале до десятка ГХ-МС систем стоимостью от 100 до 700 тыс $ каждая. В практике средней клиники одного хромасса достаточно для замены (или дополнения) традиционной бактериологической службы. Первая в мире лаборатория, использующая ГХ-МС систему в диагностике микст-инфекции при эндокардите и послеоперационных осложнениях в кардиохирургии, создана в НЦ ССХ им А.Н.Бакулева в Москве проф. Н.В.Белобородовой.

Итак, как предупредить дисбактериоз? Ответ прост. Прежде всего, важно правильно родить ребенка и натурально вскормить. Затем разнообразно питать всю жизнь, избегая сильных стрессов и не допуская злоупотребления антибиотиками и вредными привычками. Только и всего.



Рис 1. Состав микроорганизмов переходного стула новорожденного (3 суток)

в точности совпадает с вагинальной микрофлорой матери.

Естественный родовой процесс предпочтителен кесареву сечению, поскольку оказывается, что первичное заселение (инокуляция) микроорганизмами кишечника новорожденного происходит при прохождении родовых путей матери. Это по существу вагинальная микрофлора женщины. Ее состав в части доминирующих микроорганизмов (по данным масс-спектрометрии) совпадает с составом фекалий (переходного стула ) младенца третьего дня жизни (рис ..). До тех пор его кишечным отправлением является так называемый меконий, черная смолоподобная масса, содержащая жизнеспособные микроорганизмы из состава кишечных: пептострептококк, клостридии, лактобациллы, аэробные актиномицеты среди доминирующих видов, а также руминококки, стрептококки, эубактерии, стрептококки и микроскопические грибы. Бифидобактерии и семейство кишечных палочек (Enterobacteriaceae) не обнаружены. Это исследование, наряду с известными публикациями по микрофлоре мекония, содержит намек на заселение микробами кишечника плода уже при внутриутробном развитии через известный эффект транслокации микроорганизмов с кровью матери. Состав фекалий на пятый день жизни уже близок по многим показателям к норме двенадцатилетнего подростка. Но часть из них продолжает нормализоваться до полугода. В этот период на кишечной стенке растет численность бифидобактерий и эубактерий, снижается до уровня нормы взрослого количество лактобацилл, энтеробактерий, кокковых форм и микроскопических грибов.



Рис.2. Становление микробиоценоза ребенка происходит примерно в течение полугода. Численность энтеробактерий уменьшается, а бифидобактерий увеличивается до взрослой нормы.

( Часть данных мониторинга методом ГХ-МС микробных маркеров в крови)



Эти данные свидетельствуют о том, что в период первой недели жизни и первых шести месяцев новорожденному должны быть созданы все условия для нормального становления микрофлоры кишечника.

Что из этого следует?

Следует жить. Жить в плодотворном союзе с микроорганизмами, как это и происходит на протяжении более миллиона лет. Микробное сообщество в составе муцинового геля слизистых оболочек представляется в виде многоклеточной псевдоткани (биопленки) и является жизненно важным органом человека. Как показывают приведенные здесь примеры состав микроорганизмов биопленки постоянен у здоровых людей и изменяется при патологических состояниях. Как следствие изменяется доля участия микроорганизмов в физиологических процессах на слизистых оболочках или коже организма-хозяина. Возникает дисбаланс в снабжении других органов зависимыми от микробов веществами, нарушается гомеостаз метаболических процессов, стабильность иммунной системы. Если возмущение превосходит компенсаторные ресурсы организма происходит не предсказуемый пока каскад нарушений физиологических, биохимических и иммунных процессов с клинически очевидными последствиями. Как оказывается, кишечные, кожные, кардиоваскулярные, мочеполовые и другие заболевания причинно-следственно связаны с изменением микрофлоры местной локализации и кишечной, как депо микроорганизмов в теле человека. Данные молекулярных методов, в том числе и масс-спектрометрия микробных маркеров, полученные в конце ХХ века, заставляют по-новому отнестись к регулированию взаимоотношений хозяина с собственной микрофлорой. Концепция моноэтиологичности заболеваний микробного происхождения, деление микробов на патогенные и непатогенные должны быть пересмотрены. Все микробы, обитающие в организме человека, одновременно пребывают в этих двух ипостасях. Любой из них может быть причиной воспалительных процессов. Даже, казалось бы, святые лактобациллы и бифидобактерии оказываются причиной, например, гнойничковых поражений кожи промежности. Исключение составляют лишь агенты особо опасных инфекций, возбудители чумы, холеры, сибирской язвы и других. Хотя есть и «исключения из исключений» например, носительство возбудителей бруцеллеза или туберкулеза. Самый парадоксальный случай – возбудитель смертельно опасного заболевания – газовой гангрены – Clostridium perfringens является одним из самых распространенных видов микроорганизмов толстого кишечника и фекалий.

Должна быть пересмотрена и концепция антибиотикотерапии. Ее фундамент – микробная моноэтиологичность и резистентость штаммов к антибиотикам в монокультуре in vitro – не адекватны форме существования микробного сообщества человека в норме и патологии. То же самое относится и к пробиотикотерапии которая в основном базируется на представлении о доминирующей роли бифидобактерий в микробиоте кишечника. В результате из поля зрения микробиолога, врача и биотехнолога выпадают эубактерии, клостридии и актиномицеты, которых в кишечнике по современным оценкам на порядок больше, чем бифидобактерий. Однако такие перемены в умах и традициях требуют времени.

Что можно извлечь сейчас из результатов молекулярных исследований для пользы пациента? Пока лечение по данным панорамного анализа микроэкологического статуса организма в целом (по маркерам в крови) и в биологических жидкостях локусов в стадии освоения несколькими врачами разных специальностей в Москве и некоторых городах России. Стабильные результаты получены в гинекологии. Обнадеживает проступающая при статистической обработке данных тенденция к нозологической специфичности изменений микрофлоры кишечника и локуса. Иначе говоря, для каждого заболевания характерны сходные у разных пациентов изменения микрофлоры как в очаге воспаления, так и в кишечнике. Если это подтвердится, то уже в скором времени стандартное лечение можно будет назначать по клиническому диагнозу, если нет возможности провести подробное микроэкологическое обследование. Но при этом потребуется освоить новую лечебную квалификацию: специалиста по коррекции дисбиозов.


http://www.rusmedserv.com/microbdiag/invisibleorgan.htm#b2