Пробиотики можно найти во всем: от шоколада и солений до лосьона для рук и детских смесей, и миллионы людей покупают пробиотические добавки для улучшения пищеварения. Но новое исследование показывает, что они могут быть не такими эффективными, как мы думаем. Проведя серию экспериментов по изучению кишечника человека, исследователи показали, что пищеварительный тракт многих людей не позволяет стандартным пробиотикам успешно колонизировать их. Кроме того, прием пробиотиков в качестве противовеса антибиотикам может задержать возвращение нормальных кишечных бактерий и экспрессии кишечных генов к их первоначальному состоянию. Исследование будет опубликовано в виде двух статей 6 сентября в журнале Cell.
"Люди оказали много поддержки пробиотикам, хотя литература, лежащая в основе нашего понимания их, очень противоречива; мы хотели определить, действительно ли пробиотики, такие как те, которые вы покупаете в супермаркете, колонизируют желудочно-кишечный тракт, как предполагалось, а затем влияют ли эти пробиотики на человека-хозяина," говорит старший автор Эран Элинав, иммунолог из Института науки Вейцмана в Израиле. "Удивительно, но мы увидели, что многие здоровые добровольцы были на самом деле резистентными, поскольку пробиотики не могли колонизировать их желудочно-кишечные тракты. Это говорит о том, что пробиотики не следует применять повсеместно в качестве универсальной добавки. Вместо этого они могут быть адаптированы к потребностям каждого человека."
В то время как прошлые исследования изучали аналогичные вопросы, все они использовали экскременты пациентов как показатель активности микробов в желудочно-кишечном тракте. Вместо этого Элинав, его коллега Эран Сегал (вычислительный биолог из Института Вейцмана) и их команды, возглавляемые Нивом Змора, Йотамом Суэзом, Гили Зильберман Шапира и Урией Мор из лаборатории Элинав, сотрудничали с Замиром Халперн, руководителем гастроэнтерологического отделения компании. Тель-Авивский медицинский центр для непосредственного измерения колонизации кишечника.
В первом исследовании 25 человек-добровольцев прошли верхнюю эндоскопию и колоноскопию, чтобы взять образцы своего исходного микробиома в областях кишечника. Затем 15 добровольцев были разделены на две группы. Первая группа употребляла непатентованные штаммы пробиотиков, а вторая – плацебо. Затем обе группы прошли второй раунд эндоскопии верхних отделов и колоноскопии, чтобы оценить их внутреннюю реакцию, после чего наблюдались в течение еще 2 месяцев.
Ученые обнаружили, что пробиотики успешно колонизировали желудочно-кишечный тракт некоторых людей "настойчивые," в то время как микробиомы кишечника "сопротивляется" выгнал их. Более того, паттерны персистирования и резистентности будут определять, будут ли пробиотики у данного человека влиять на его местный микробиом и экспрессию генов человека. Исследователи могли предсказать, будет ли человек упорствовать или сопротивляться, просто изучив его исходный микробиом и профиль экспрессии генов кишечника.
Они также обнаружили, что стул лишь частично коррелирует с функционированием микробиома в организме, поэтому использование стула, как это делалось в предыдущих исследованиях в течение многих лет, может вводить в заблуждение.
"Хотя все наши добровольцы, потребляющие пробиотики, обнаружили пробиотики в стуле, только некоторые из них показали их в кишечнике, где им и нужно быть," говорит Сегал. "Если некоторые люди сопротивляются и только некоторые разрешают это, преимущества стандартных пробиотиков, которые мы все принимаем, не могут быть такими универсальными, как мы когда-то думали. Эти результаты подчеркивают роль микробиома кишечника в формировании очень специфических клинических различий между людьми."
Во втором исследовании исследователи поставили под вопрос, следует ли пациентам принимать пробиотики, чтобы противодействовать воздействию антибиотиков, как им часто говорят, чтобы восстановить заселение кишечной микробиоты после того, как она исчезнет с помощью лечения антибиотиками. Чтобы посмотреть на это, 21 добровольцу провели курс антибиотиков и затем случайным образом распределили в одну из трех групп. Первый был "смотреть и ждать" группа, которая позволяет своему микробиому восстанавливаться самостоятельно. Вторая группа получала те же непатентованные пробиотики, которые использовались в первом исследовании. Третью группу лечили аутологичной трансплантацией фекального микробиома (aFMT), состоящей из их собственных бактерий, которые были собраны перед тем, как дать им антибиотик.
После того, как антибиотики расчистили путь, стандартные пробиотики могли легко колонизировать кишечник всех во второй группе, но, к удивлению команды, эта пробиотическая колонизация помешала нормальному микробиому хозяина и профилю экспрессии генов кишечника вернуться в нормальное состояние в течение нескольких месяцев. потом. Напротив, aFMT привел к тому, что нативный микробиом кишечника третьей группы и генная программа вернулись к норме в течение нескольких дней.
"Вопреки существующей догме о том, что пробиотики безвредны и приносят пользу всем, эти результаты показывают новый потенциальный неблагоприятный побочный эффект от использования пробиотиков с антибиотиками, который может даже привести к долгосрочным последствиям," Элинав говорит. "Напротив, пополнение кишечника собственными микробами – это индивидуальное лечение, разработанное самой природой, которое привело к полному обращению эффекта антибиотиков."
Сигал добавляет, "Это открывает дверь к диагностике, которая уведет нас от эмпирического универсального потребления пробиотиков, которое во многих случаях кажется бесполезным, к тому, которое адаптировано для конкретного человека и может быть прописано разным людям в зависимости от их исходных характеристик."