Патогенетическое обоснование лечебного воздействия на микробиоту при синдроме раздраженного кишечника

Цель обзора: осветить характер изменений кишечной микробиоты при синдроме раздраженного кишечника (СРК) и представить патогенетическое обоснование лечебного воздействия на микробиоту.
Основные положения. Важным аспектом взаимодействия кишечных бактерий с клетками «хозяина» выступает контакт с паттерн-распознающими рецепторами энтероцитов, рецепторами дендритных клеток, трансцеллюлярный транспорт антигенов в области пейеровых бляшек. Область взаимодействия кишечных бактерий и организма человека не ограничивается кишечником. Кишечные бактерии оказывают значительное гуморальное влияние за счет сигнальных молекул, часть которых проявляет свойства нейромедиаторов. Значительный интерес представляет изучение проблемы «перекрестного питания» бактерий различных видов, под которым подразумевают взаимное использование питательных субстратов, вырабатывающихся бактериями различных видов. Развитие воспаления низкой степени активности при СРК отчасти может объясняться усилением взаимодействия флагеллина с соответствующим рецептором, а также поступлением избыточного количества бактерий из тонкой кишки. В большинстве работ при СРК продемонстрировано преобладание кишечных бактерий с провоспалительным потенциалом (Enterobacteriaceae) и недостаток бактерий с выраженной противовоспалительной, антимикробной и ферментативной активностью (Lactobacillus и Bifidobacterium), а также повышенное содержание видов, вызывающих деградацию слизи. Сходные изменения наблюдаются при воспалительных заболеваниях кишечника. Снижение микробного разнообразия повышает восприимчивость к кишечным инфекциям и паразитозам, в том числе вызванным условно-патогенными для взрослого человека простейшими, такими как Blastocystis hominis hominis, Dientamoeba fragilis, Giardia lamblia. С помощью коррекции питания, применения пробиотиков и функциональных продуктов питания, содержащих определенные пробиотические штаммы, растительных волокон (прежде всего псиллиума) и в ряде случаев — невсасывающихся антибиотиков удается достичь положительного эффекта у значительной части пациентов с СРК. Работы последних лет указывают, что клиническое улучшение сопровождается изменением в составе кишечной микробиоты.
Заключение. Для патогенетического лечения синдрома раздраженного кишечника обосновано применение средств немедикаментозного лечения: оптимальной диеты, растительных волокон и пробиотических штаммов бактерий, положительное действие которых в значительной степени обосновывается модификацией состава кишечной микробиоты. Это открывает перспективы дальнейшего более направленного влияния на кишечный микробиом.

1. Шептулин А.А., Визе-Хрипунова М.А. Римские критерии синдрома раздраженного кишечника IV пересмотра: есть ли принципиальные изменения? Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол. 2016;26(5):99–103.

2. Drossman D.A. Functional Gastrointestinal Disorders: History, Pathophysiology, Clinical Features and Rome IV. Gastroenterology. 2016;19;pii: S0016-5085(16)00223-7.

3. Schroeder B.O, Bäckhed F. Signals from the gut microbiota to distant organs in physiology and disease. Nat Med. 2016t;22(10):1079–89. DOI: 10.1038/nm.4185

4. Ивашкин В.Т., Ивашкин К.В. Микробиом человека в приложении к клинической практике. Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол. 2017;27(6):4–13. DOI: 10.22416/1382-4376-2017-27-6-4-13

5. Dlugosz A., Zakikhany K., Acevedo N., D’Amato M., Lindberg G. Increased Expression of Toll-Like Receptors 4, 5, and 9 in Small Bowel Mucosa from Patients with Irritable Bowel Syndrome. Biomed Res Int. 2017;2017:9624702. DOI: 10.1155/2017/9624702

6. Zhou Q., Zhang B., Verne G.N. Intestinal membrane permeability and hypersensitivity in the irritable bowel syndrome. Pain. 2009;146(1-2):41–6. DOI: 10.1016/j.pain.2009.06.017

7. Henström M., D’Amato M. Genetics of irritable bowel syndrome. Mol Cell Pediatr. 2016;3(1):7. DOI: 10.1186/s40348-016-0038-6

8. Rej A., Sanders D.S. Gluten-Free Diet and Its ‘Cousins’ in Irritable Bowel Syndrome. Nutrients. 2018;10(11):1727. DOI: 10.3390/nu10111727

9. Bonaz B., Bazin T., Pellissier S. The Vagus Nerve at the Interface of the Microbiota-Gut-Brain Axis. Front Neurosci. 2018;12:49. DOI: 10.3389/fnins.2018.00049

10. Bonaz B., Sinniger V., Pellissier S. The Vagus Nerve in the Neuro-Immune Axis: Implications in the Pathology of the Gastrointestinal Tract. Front Immunol. 2017;8:1452. DOI: 10.3389/fimmu.2017.01452

11. Shukla R., Ghoshal U., Ranjan P., Ghoshal U.C. Expression of Toll-like Receptors, Pro-, and Anti-inflammatory Cytokines in Relation to Gut Microbiota in Irritable Bowel Syndrome: The Evidence for Its Micro-organic Basis. J Neurogastroenterol Motil. 2018;24(4):628–42. DOI: 10.5056/jnm18130

12. Poretsky R., Rodriguez-R. L.M., Luo C., Tsementzi D., Konstantinidis K.T. Strengths and limitations of 16S rRNA gene amplicon sequencing in revealing temporal microbial community dynamics. PLoS One. 2014;9(4):e93827. DOI: 10.1371/journal.pone.0093827

13. Ríos-Covián D., Ruas-Madiedo P., Margolles A., Gueimonde M., de Los Reyes-Gavilán C.G., Salazar N. Intestinal Short Chain Fatty Acids and their Link with Diet and Human Health. Front Microbiol. 2016;7:185. DOI: 10.3389/fmicb.2016.00185

14. Rivière A., Selak M., Lantin D., Leroy F., De Vuyst L. Bifidobacteria and Butyrate-Producing Colon Bacteria: Importance and Strategies for Their Stimulation in the Human Gut. Front Microbiol. 2016;7:979. DOI: 10.3389/fmicb.2016.00979

15. Nickerson K.W., Atkin A.L., Hornby J.M. Quorum sensing in dimorphic fungi: farnesol and beyond. Appl Environ Microbiol. 2006;72(6):3805–13. DOI: 10.1128/AEM.02765-05

16. Rodiño-Janeiro B.K., Vicario M., Alonso-Cotoner C., Pascua-García R., Santos J. A Review of Microbiota and Irritable Bowel Syndrome: Future in Therapies. AdvTher. 2018;35(3):289–310. DOI: 10.1007/s12325-018-0673-5

17. Principi N., Cozzali R., Farinelli E., Brusaferro A., Esposito S. Gut dysbiosis and irritable bowel syndrome: The potential role of probiotics. J Infect. 2018;76(2):111–20. DOI: 10.1016/j.jinf.2017.12.013

18. Dlugosz A., Nowak P., D’Amato M., Mohammadian Kermani G., Nyström J., Abdurahman S., Lindberg G. Increased serum levels of lipopolysaccharide and antiflagellin antibodies in patients with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Neurogastroenterol Motil. 2015;27(12):1747–54. DOI: 10.1111/nmo.12670

19. Jeffery I.B., O’Toole P.W., Öhman L., Claesson M.J., Deane J., Quigley E.M., Simrén M. An irritable bowel syndrome subtype defined by species-specific alterations in faecal microbiota. Gut. 2012;61(7):997–1006. DOI: 10.1136/gutjnl-2011-301501

20. Chen B.R., Du L.J., He H.Q., Kim J.J., Zhao Y., Zhang Y.W., Luo L., Dai N. Fructo-oligosaccharide intensifies visceral hypersensitivity and intestinal inflammation in a stress-induced irritable bowel syndrome mouse model. World J Gastroenterol. 2017 21;23(47):8321–33. DOI: 10.3748/wjg.v23.i47.8321

21. Parkes G.C., Rayment N.B., Hudspith B.N., Petrovska L., Lomer M.C., Brostoff J., Whelan K., Sanderson J.D. Distinct microbial populations exist in the mucosa-associated microbiota of sub-groups of irritable bowel syndrome. Neurogastroenterol Motil. 2012;24(1):31–9. DOI: 10.1111/j.1365-2982.2011.01803.x

22. Shariati A., Fallah F., Pormohammad A., Taghipour A., Safari H., Chirani A.S., Sabour S., Alizadeh-Sani M., Azimi T. The possible role of bacteria, viruses, and parasites in initiation and exacerbation of irritable bowel syndrome. J Cell Physiol. 2019;234(6):8550–69. DOI: 10.1002/jcp.27828

23. Stark D., van Hal S., Marriott D., Ellis J., Harkness J. Irritable bowel syndrome: a review on the role of intestinal protozoa and the importance of their detection and diagnosis. Int J Parasitol. 2007;37(1):11–20.

24. Bures J., Cyrany J., Kohoutova D., Förstl M., Rejchrt S., Kvetina J. et al. Small intestinal bacterial overgrowth syndrome. World J Gastroenterol. 2010;16:2978–90.

25. Ghoshal U.C., Shukla R., Ghoshal U. Small Intestinal Bacterial Overgrowth and Irritable Bowel Syndrome: A Bridge between Functional Organic Dichotomy. Gut Liver. 2017;11(2):196–208. DOI: 10.5009/gnl16126

26. Triantafyllou K., Chang C., Pimentel M. Methanogens, methane and gastrointestinal motility. J Neurogastroenterol Motil. 2014;20(1):31–40. DOI: 10.5056/jnm.2014.20.1.31

27. Chassard C., Dapoigny M., Scott K.P., Crouzet L., Del’homme C., Marquet P., Martin J.C., Pickering G., Ardid D., Eschalier A., Dubray C., Flint H.J., Bernalier-Donadille A. Functional dysbiosis within the gut microbiota of patients with constipated-irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther. 2012. DOI: 10.1111/j.1365-2036.2012.05007.x

28. El-Salhy M., Gundersen D. Diet in irritable bowel syndrome. Nutr J. 2015;14:36. DOI: 10.1186/s12937-015-0022-3

29. Murphy E.A., Velazquez K.T., Herbert K.M. Influence of high-fat diet on gut microbiota: a driving force for chronic disease risk. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2015;18(5):515–20. DOI: 10.1097/MCO.0000000000000209

30. Madsen L., Myrmel L.S., Fjære E., Liaset B., Kristiansen K. Links between Dietary Protein Sources, the Gut Microbiota, and Obesity. Front Physiol. 2017;8:1047. DOI: 10.3389/fphys.2017.01047

31. Gibson P.R. The evidence base for efficacy of the low FODMAP diet in irritable bowel syndrome: is it ready for prime time as a first-line therapy? J GastroenterolHepatol. 2017;32 Suppl 1:32–5. DOI: 10.1111/jgh.13693

32. Rhee S.H., Pothoulakis C., Mayer E.A. Principles and clinical implications of the brain-gut-enteric microbiota axis. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2009;6(5):306–14. DOI: 10.1038/nrgastro.2009.35

33. Marteau P., Cuillerier E., Meance S., Gerhardt M.F., Myara A., Bouvier M., Bouley C., Tondu F., Bommelaer G., Grimaud J.C. Bifidobacterium animalis strain DN-173 010 shortens the colonic transit time in healthy women: a double-blind, randomized, controlled study. Aliment Pharmacol Ther. 2002;16(3):587–93.

34. Yang Y.X., He M., Hu G., Wei J., Pages P., Yang X.H., Bourdu-Naturel S. Effect of a fermented milk containing Bifidobacterium lactis DN-173010 on Chinese constipated women. World J Gastroenterol. 2008;14(40):6237–43.

35. Agrawal A., Houghton L.A., Morris J., Reilly B., Guyonnet D., Goupil Feuillerat N., Schlumberger A., Jakob S., Whorwell P.J. Clinical trial: the effects of a fermented milk product containing Bifidobacterium lactis DN-173 010 on abdominal distension and gastrointestinal transit in irritable bowel syndrome with constipation. Aliment Pharmacol Ther. 2009;29(1):104–14.

36. Guyonnet D., Chassany O., Ducrotte P., Picard C., Mouret M., Mercier C.H. et al. Effect of a fermented milk containing Bifidobacterium animalis DN-173 010 on the health-related quality of life and symptoms in irritable bowel syndrome in adults in primary care: a multicentre, randomized, doubleblind, controlled trial. Aliment Pharmacol Ther. 2007;26:475–86. DOI: 10.1111/j.1365-2036.2007.03362.x

37. Guyonnet D., Woodcock A., Stefani B., Trevisan C., Hall C. Fermented milk containing Bifidobacterium lactis DN-173 010 improved self-reported digestive comfort amongst a general population of adults. A randomized, open-label, controlled, pilot study. J Dig Dis. 2009;10(1):61–70.

38. Krammer H.J., von Seggern H., Schaumburg J., Neumer F. Effect of Lactobacillus casei Shirota on colonic transit time in patients with chronic constipation. Сoloproctology. 2011;33:109–13.

39. Mazlyn M.M., Nagarajah L.H., Fatimah A., Norimah A.K., Goh K.L. Effects of a probiotic fermented milk on functional constipation: a randomized, doubleblind, placebo-controlled study. J Gastroenterol Hepatol. 2013;28(7):1141–7.

40. Soldi S., Vasileiadis S., Uggeri F., et al. Modulation of the gut microbiota composition by rifaximin in nonconstipated irritable bowel syndrome patients: a molecular approach. Clin Exp Gastroenterol. 2015;8:309–25. DOI: 10.2147/CEG.S89999

41. Jalanka J., Major G., Murray K. et al. The Effect of Psyllium Husk on Intestinal Microbiota in Constipated Patients and Healthy Controls. Int J MolSci. 2019;20(2):433. DOI: 10.3390/ijms20020433