Пробіотики та пребіотики можуть регулювати склад і функції кишкової мікрофлори. Численні дослідження показали, що пробіотики можуть бути корисними при цукровому діабеті 2 типу та серцево-судинних захворюваннях, змінюючи мікробіограму кишечника, регулюючи сигнал інсуліну та знижуючи рівень холестерину.
Захворюваність на метаболічні порушення (наприклад, цукровий діабет 2 типу [T2DM] та серцево-судинні захворювання [ССЗ, серцево-судинні захворювання]) неухильно зростає як у країнах, що розвиваються, так і в розвинених. Нещодавно було висловлено думку, що порушення обміну речовин спричинені порушенням балансу кишкових мікробів. У кишковому тракті людини переважають Bacteroidetes і Firmicutes (що становить понад 90% загальної мікробної популяції), які відіграють значну роль у поглинанні поживних речовин, посиленні бар’єру слизової оболонки, метаболізмі ксенобіотиків, ангіогенезі та васкуляризації кишечника. Регулювання дієти має важливе значення для підтримки належного складу цієї бактеріальної флори, яка є важливим елементом у розвитку метаболічних порушень.
Пробіотики та пребіотики містяться в нашій їжі як природний інгредієнт у продуктах, так і як елемент ферментованих продуктів. Вже давно припускають, що споживання пробіотиків та пребіотиків може мати сприятливий ефект: Тіссьє, наприклад, запропонував додати в раціон дитячої діареї біфідобактерії ще в 1900 році, припускаючи, що біфідобактерії можуть перерости шкідливий кишечник, що викликає діарею . З тих пір кілька авторів припускають, що кишкові бактерії виробляють ряд різних типів сполук, які можуть мати як позитивний, так і негативний вплив на фізіологічні процеси кишкового тракту, а також системний вплив. Прикладами є коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA), що утворюються при бродінні бактерій, тоді як кишкові бактерії розщеплюють білки та складні вуглеводи. Ці SCFA можуть зменшити ризик розвитку метаболічних захворювань, збільшуючи потребу в холестерині для синтезу жовчних кислот de novo.
Пробіотики та пребіотики розглядаються як альтернативні добавки для профілактики метаболічних порушень, оскільки їх основний механізм дії, мабуть, полягає у зміні складу та функції кишкових мікробів.
Кілька досліджень продемонстрували, що пробіотики та пребіотики можуть відігравати важливу роль у зменшенні ризику розвитку СД2 та ССЗ. Дані свідчать про те, що певні пробіотики (наприклад, L. lactis, біфідобактерії) виробляють аналоги інсуліну та посилюють очікуваний біологічний ефект на цільові адипоцити (як в експериментальних умовах людини, так і на тваринах). З'являється все більше доказів того, що доповнення дієти пробіотиками та пребіотиками може мати профілактичний та терапевтичний ефект при ССЗ, знижуючи рівень загального холестерину та холестерину ЛПНЩ та надаючи протизапальну дію. У світлі цього пробіотики та пребіотики можуть відігравати роль у впливі на метаболічну активність бактерій кишечника людини та в регулюванні імунної системи, покращуючи тим самим загальний стан здоров’я господаря.
Вплив пробіотиків та пребіотиків на T2DM
Протягом десятиліть є все більше доказів того, що існує сильний зв'язок між T2DM, CVD та запаленням. Інсулін відіграє важливу роль у регуляції гомеостазу глюкози та ліпідного обміну. Коли органи-мішені перестають належним чином реагувати на вплив інсуліну, розвивається інсулінорезистентність, яка часто викликає гіперінсулінемію як компенсаторний механізм. Це призводить до низки метаболічних відхилень, які, як вважають, лежать в основі метаболічного синдрому, що призводить до ССЗ та ішемічної хвороби серця.
Наявність медіаторів запалення свідчить про те, що T2DM пов’язаний із хронічним запальним процесом, який також призводить до розвитку ССЗ.
З іншого боку, з деяких звітів, пробіотики, здається, не мають значного впливу на ліпідні профілі хворих на СД2: немає суттєвих змін загального рівня холестерину, холестерину ЛПНЩ, холестерину ЛПВЩ та тригліцеридів, а також рівня ТГ/LDL та LDL/HDL, ні пропорції.
Вплив пробіотиків та пребіотиків при ССЗ
ССЗ в основному базується на гіперхолестеринемії та дисліпідемії. ССЗ є основною причиною смерті у хворих на СД2. Відносний ризик серцево-судинних захворювань для СД2 вдвічі вищий, ніж у недіабетичної популяції. Найбільш поширеними аномаліями ліпідів при ССЗ є підвищення рівня багатих тригліцеридами ліпопротеїдів та холестерину ЛПНЩ та зниження рівня холестерину ЛПВЩ. Здорове харчування та спосіб життя є важливою частиною лікування ССЗ.
Пробіотики та пребіотики можуть покращити здоров’я кишкового тракту та регулювати роботу імунної системи, впливаючи на кишкові бактерії. Дані тестів свідчать про те, що пробіотики та/або пребіотики знижують рівень холестерину в крові як в експериментальних умовах на людях, так і на тваринах. Інші дослідження продемонстрували значне зниження рівня загального холестерину та тригліцеридів у сироватці крові у експериментальних мишей, яких годували Lactobacillus plantarum PH04. Інші автори повідомляли про подібні спостереження, наприклад, при застосуванні Lactobacillus acidophilus L1. Є також докази того, що поєднання штамів бактерій є більш ефективним у зниженні загального та печінкового холестерину, ніж окремі штами бактерій. Суміш Lactobacillus acidophilus знижує рівень холестерину в печінці на 23-57% порівняно з контролем.
Пребіотики можуть індукувати гіпохолестеринемію двома різними механізмами: з одного боку, вони зменшують поглинання холестерину, стимулюючи виведення фекалій холестерину, а з іншого боку, стимулюють вироблення SCFA. Наприклад, в одному дослідженні прийом 20 грамів інуліну (довголанцюговий пребіотик) на день значно знижував рівень тригліцеридів і холестерину ЛПНЩ у сироватці порівняно з контролем, одночасно підвищуючи рівень ЛПВЩ у сироватці крові. Згідно з тестами на толерантність до глюкози, інулін значно збільшує кількість видихуваного Н2. Виходячи з усього цього, інулін може мати гіполіпідемічний ефект у осіб, які страждають нормоліпідемією.
Хоча багато досліджень демонструють знижуючий холестерин ефект пробіотиків та/або пребіотиків як in vivo, так і in vitro, результати далеко не однакові, оскільки, як повідомлялося, дослідження не продемонстрували сприятливого ефекту. Тому необхідні подальші дослідження, щоб однозначно продемонструвати роль, яку можуть відігравати пробіотики та пребіотики у лікуванні метаболічних відхилень.
Резюме
Порушення обміну речовин, безсумнівно, збільшує захворюваність та смертність. Кишкові мікроби можуть відігравати важливу роль у патогенезі Т2ДМ та ССЗ, впливаючи на масу тіла, прозапальну активність та резистентність до інсуліну. Науково прийнятим фактом є те, що пробіотики та пребіотики можуть регулювати склад і функції кишкової мікрофлори. Численні дослідження показали, що пробіотики можуть бути корисними при T2DM та CVD, змінюючи мікробіограму кишечника, регулюючи сигнал інсуліну та знижуючи рівень холестерину.
Джерело: Yoo JY та ін. Пробіотики та пребіотики: сучасний стан та перспективи розвитку метаболізму. Поживні речовини 2016, 8, 173; doi: 10.3390/nu8030173
Аттіла Паточ, Доцент, Інститут лабораторної медицини, Університет Земмельвейса, Група досліджень молекулярної медицини MTA-SE
статті автора