Что принимают вместе с антибиотиками от дисбактериоза: Пробиотики во время и после приема антибиотиков

Содержание

Антибиотики без побочек. Как правильно принимать эти лекарства?

Продукты, которые есть нельзя!

Чтобы антибиотики не принесли вреда здоровью, на время лечения придётся отказаться от некоторых продуктов, в первую очередь от алкоголя. Ведь алкоголь, по сути, – это яд для наших клеток. Да, в небольшом количестве он образуется и у нас в организме, в кишечнике при расщеплении бактериями растительной пищи. И с малыми дозами этого вещества здоровый человек справиться может. Но на фоне заболевания, когда на организм воздействуют не только вирусы и бактерии, но и антибиотики, приём алкоголя – удар по системе детоксикации. Такого она попросту может не выдержать, и тогда проблем с печенью не избежать.

Ещё один напиток, с которым придётся на время попрощаться, – молоко. Кальций, содержащийся в молочных продуктах, вступает в реакцию с компонентами антибактериальных препаратов, тем самым дезактивируя их. В результате лекарства попросту не будут работать. К тому же молоко снижает количество полезных бактерий, а на фоне дисбиоза (нарушения баланса между полезной и условно-патогенной микрофлорой) ухудшается способность переваривать лактозу – молочный сахар. Поэтому в сочетании с молоком антибиотики могут привести к брожению в кишечнике и вздутию живота.

Также на фоне приёма лекарств стоит максимально уменьшить количе­ство углеводистой пищи, особенно простых углеводов. Как мы уже говорили, они могут спровоцировать рост условно-патогенной микрофлоры.

Откажитесь от острого, жареного, перчёного – такая пища раздражает слизистую желудка, которая из-за антибиотиков и так не в лучшем состоянии. Жиров тоже должно быть по минимуму – жирная пища перегружает печень.

Питание на фоне приёма антибиотиков должно включать продукты, которые защищают слизистую желудочно-кишечного тракта, а также поддерживают дружественную нам микрофлору. Это прежде всего овощи, в которых много клетчатки (именно пищевые волокна служат пищей для полезной микрофлоры). Это могут быть сельдерей, кабачки, баклажаны, зелень. Можно включить в меню немного фруктов – слишком большое их количество не рекомендуется из-за довольно высокого содержания сахара. Но и овощи, и фрукты нужно термически обрабатывать (отваривать, тушить, запекать) – ферментированная клетчатка быстрее и легче усвоится бактериями.

Не забывайте и про крепкие мясные бульоны – они помогают защитить и восстановить слизистую кишечника. Неслучайно они так часто используются в лечебном питании.

Все о дисбактериозе | Медицинский центр «Новая медицина»

ВСЁ О ДИСБАКТЕРИОЗЕ
Дисбактериоз очень распространенное заболевание. По данным Минздрава дисбактериоз выявляют у 90% взрослого населения и свыше 25% детей в возрасте до года. Многие заболевания, в том числе и хронические, связаны с нарушением микробиоценоза кишечника и часто являются следствием дисбактериоза, а не его причиной.
Дисбактериоз считается основной социальной болезнью 21-го века. Актуальность проблемы требует постоянного поиска новых средств лечения дисбактериоза и его коррекции.

ДИСБАКТЕРИОЗ У ДЕТЕЙ

Дисбактериоз у детей, как и у взрослых, возникает вследствие нарушения баланса микрофлоры кишечника. Определить его наличие без анализа в лаборатории крайне сложно, поскольку это не является самостоятельным заболеванием, а возникает вследствие воспалительного процесса в организме или же в случае нарушения баланса витаминов. В медицинской терминологии также применяется определение «дисбиоз», которое является синонимом «дисбактериоза».

Чаще всего возникает дисбактериоз у детей грудного возраста. К основному фактору его появления относится искусственное вскармливание малыша и недостаток витаминов, получаемых с дополнительной пищей. Также дисбактериоз у детей может возникнуть при аллергических реакциях организма, приема антибиотиков, зоны повышенной радиации, острых и хронических заболеваний пищеварительной системы или нарушения нормального функционирования кишечника из-за недостатка бактерий, расщепляющих кислоты и питательные вещества. Источник, как правило, устанавливает врач.

Кишечно-желудочный тракт взрослого человека содержит примерно 1,5 кг бактерий, около 400—500 разных видов, а у детей до двух лет, вскармливаемых грудным молоком, преобладают в основной массе бифидобактерии, которые препятствуют развитию кишечно-желудочных заболеваний. У малышей, которых вскармливают искусственным путем, из-за невозможности кормить грудью, не формируется преобладание какой-то определенной группы бактерий — бифидо бактерий, такое питание не сможет предотвратить дисбактериоз у ребенка и защитить организм от других заболеваний. Поэтому врачи рекомендуют кормить теми кисломолочными смесями, которые способствуют их размножению. Информацию о свойствах смесей можно прочитать на упаковке и выбрать оптимальную для ребенка.

Преобладание бифидобактерий в детском организме важно тем, что они помогают регулировать обмен желчных кислот, а также принимают участие в формировании органических веществ и кислот, необходимых для работы кишечника. Способствуют усваиванию витаминов К, группы В, D, солей, никотиновой и фолиевой кислоты, получаемых с питанием. Имеют антиаллергическое, антирахитическое и антианемическое действие на организм, а кроме того формируют иммунитет.
Как мы уже говорили, симптомов, по которым можно однозначно сделать вывод, что это дисбактериоз — нет, поэтому нужно искать в первую очередь причину — то заболевание, которое может сопровождаться дисбактериозом.

Раньше дисбактериоз определяли с помощью анализа состава кала, но так как осуществить правильный сбор кала в стерильную посуду не возможно, результат такого анализа не до конца объективен. На сегодняшний день в современной медицине применяются более сложные и точные методы, такие как исследование с помощью биохимии; для гастроскопии — анализ соскоба слизистой 12-перстнойлибо тощей кишки, для колоноскопии — анализ соскоба прямой и толстой кишки. Но такие сложные исследования проводятся только по назначению лечащего врача.

Каким же образом происходит лечение?

Первостепенно необходимо лечить причину его возникновения — основное заболевание, которое устанавливает один из врачей, назначенных педиатром. Курс лечения будет состоять из лечения очага заболевания и специализированного питания смесями, способствующими либо образованию правильной (здоровой) микрофлоры кишечника либо смесями, которые уже содержат микроорганизмы.
Предотвращается возможный дисбактериоз у ребенка в первую очередь длительным грудным кормлением и своевременным введением дополнительного прикорма к молоку. Лучше всего все этапы вскармливания ребенка согласовывать с наблюдающим педиатром, собственная интуиция важна, но совет профессионала не менее важен, тем более в этом возрасте закладывается основа иммунитета на всю жизнь. Дополнять рацион питания рекомендуется специальными кисло-молочными смесями, которые содержат в себе бифидо и лактобактерии полезные деткам.
В том случае, если врач установил дисбактериоз у ребенка, к основному питанию добавляются кисло-молочные продукты, в зависимости от направления лечения. Наринэ-Форте, Биовестин, Биовестин-лакто содержат бифидо и лактобактерии в пропорциях и состояние, которые способны стимулировать развитие микроорганизмов нормальной флоры.
Но не забывайте — не только питанием лечится дисбактериоз у детей, а также предупреждением первоисточника его возникновения, который определяет врач. Лучше всего сразу применять смеси, которые способствуют образованию бифидобактерий, как прикорм к основному питанию, для того, чтобы поддерживать необходимую микрофлору кишечника и предотвратить дисбактериоз у ребенка, а именно лечение смесями уже осуществлять под руководством врача в сочетании с лечением очага воспаления.

ДИСБАКТЕРИОЗ — ВРАГ ЗДОРОВЬЯ

Каждый день наш организм нуждается в еде. Без пищи человек не может существовать. Прием пищи становится ритуалом, который человек должен соблюдать изо дня в день. Однако не всегда наш организм в силе переварить ее. Особенно, если мы позволяем себе лишнего.
Например, переедаем за ужином или перед сном, едим не совсем полезную и здоровую пищу. Полноценное пищеварение возможно только в случае наличия в желудке каждого человека самых разнообразных микробов. Причем эти микробы могут быть как положительными, так и, как это ни странно, отрицательными. Именно они помогают нашему желудку все это переварить.

Если говорить о дисбактериозе, то это состояние, во время которого все микробы нашего организма изменяют свой состав. Это изменение в свою очередь ведет к нарушению работы желудка и кишечника.
Вполне правильным будет вопрос — почему же все это происходит? Изменение состава Вашего кишечника происходит в результате каких-либо изменений в Вашем организме. Что это значит? Ваш организм чем-то заражен или в него попала какая-то инфекция. Все это приводит к появлению дисбактериоза.
Рассмотрим подробнее причины появления дисбактериоза. Этот сбой работы кишечника может произойти в результате неправильного применения различных антибиотиков. Если Вы страдаете заболеваниями пищеварительного тракта, у Вас также может появиться дисбактериоз. Слабый иммунитет, послеоперационное состояние или неправильное питание — еще три причины появления дисбактериоза.

Во время дисбактериоза кишечник перестает обладать полезными микробами. Он наполнен только вредными бактериями, которые приводят к болям в области кишечника. В этот момент организм человека практически не получает никаких витаминов, жиров и других важных для организма веществ. Все это приводит к сильному снижению веса больного. При дисбактериозе у больного болит и вздувается живот. У него обязательно меняется стул.
Чтобы выявить наличие этого заболевания, Вам необходимо обратиться к врачу-гастроэнтерологу. Он назначит Вам гастроскопию, то есть проверят Ваш кишечник при помощи специального аппарата. Вам также проверят кишку и возьмут анализы кала. Все эти процедуры помогут врачу назначить Вам правильный курс лечения.
При любом курсе лечения этого заболевания Вы должны будете соблюдать диету. Эта диета обязательно будет включать в свой состав различные продукты, которые богаты полезными бактериями. Чаще всего таковыми являются различные кисломолочные продукты. Также Вам пропишут антибиотики или бактериофаги. Это препараты, которые помогут Вам очистить кишечник от вредных бактерий. Также Ваше лечение не обойдется без лекарственных препаратов, которые помогут Вашему кишечнику нормализоваться. Это такие препараты как: Нарине-Форте, Бификол, Биовестин, Нарине Ф-баланс и др.
Чаще всего для полного выздоровления хватает двух месяцев. Однако есть одно но. Как правило, после лечения ни один врач не даст Вам стопроцентной гарантии, что Вы не заболеете дисбактериозом вновь. Микрофлора кишечника имеет один большой минус. Она очень быстро реагирует на любые изменения Вашего организма. Чтобы избежать всех этих неприятностей, Вам необходимо вовремя избавляться от любых неполадок Вашего органи. Например можно проводить профилактику — время от времени пропивать препараты, которые нормализуют микрофлору кишечника. Для этих целей отлично подойдет Нарине-Форте или Нарине Ф-баланс. При регулярном применение эти препараты не дадут развиться дисбактериозу, а так же нормализуют микрофлору пищеварительного тракта, что улучшит аппетит, стул и защитит Ваш кишечник от патогенных микробов. Также Вам не стоит принимать никакие антибиотики без консультации у врача.
Если говорить честно, то все в Ваших руках. Здоровье каждого человека в огромнейшей степени зависит исключительно от него самого. Если Вы будете себя беречь, Вы навсегда останетесь здоровыми и счастливыми.

БАД — ЭТО ТО, ЧТО НАМ НЕ ХВАТАЕТ В ПИЩЕ?

Относятся ли БАДы к разряду медикаментозных препаратов? Вызывают ли пищевые добавки привыкание? Могут ли добавки заменить обычное питание? Как правильно их применять? Что входит в их состав? Есть ли у БАДов противопоказания, и в каких случаях необходимо посоветоваться с врачом, прежде чем их принимать? На вопросы отвечает директор направления по улучшению качества пищевых продуктов канадского Института Здоровья Nutrilite.

Кто из нас не мечтает укрепить здоровье и продлить отпущенный природой срок жизни? Для этих целей вроде бы и выпускаются различные биологически активные добавки (БАДы). О них ходит множество мифов. Кто-то считает их панацеей от всего, кто-то убежден, что они не дают никакого эффекта, а их производители — шарлатаны…
Так что же такое БАДы и как правильно их принимать? С этим вопросом «Правда.ру» обратилась к Одре Дэвис — директору направления по улучшению качества пищевых продуктов канадского Института Здоровья Nutrilite.
— Относятся ли БАДы к разряду медикаментозных препаратов?
— Биологически активные добавки к пище — не лекарства. Но использовать их в комплексе с лекарственными средствами вполне разумно и оправданно. Они помогают оздоровить организм, сократить длительность болезни, снизить риск развития осложнений и обострений, позволяют увеличить продолжительность жизни. Лекарства хороши, когда человек уже заболел. А БАДы применяются как средства профилактики, предупреждения болезней. Ведь, за исключением травм и инфекций, болезнь никогда не возникает внезапно. Зачастую развитие заболевания являет собой длительный процесс, на протяжении которого организм пытается бороться с патологическими изменениями… Если в это время прибегнуть к БАДам, возможно, удастся восстановить нормальную работу органов еще до того, как нарушения станут очевидны.
— Вызывают ли пищевые добавки привыкание?
— Физиологического привыкания не вызывают. Но есть люди, «зацикленные» на приеме различных витаминов, добавок и лекарств. На самом деле в состав добавок входят вещества, которые должны присутствовать в нашем ежедневном рационе. Но мало кто из нас умеет питаться рационально. Вот и бежим покупать БАДы!
— Могут ли добавки заменить обычное питание? Как правильно их применять?
— БАДы являются именно добавками к пище, а не ее заменителями. С их помощью организм адаптируется к воздействию различных внешних и внутренних факторов. Биодобавки и витаминно-минеральные комплексы рекомендуется принимать регулярно в осенно-зимне-весенний период, когда организм ослаблен непогодой и гиповитоминозами. Кроме того, они могут оказать незаменимую помощь в восстановлении после стрессов и физических нагрузок.
— А что входит в их состав?
— БАДы включают в себя компоненты животного, растительного и минерального происхождения. В их состав могут входить как природные ингредиенты, так и соединения, полученные биотехнологическими или химическими методами. Могу с уверенностью сказать, что генетически модифицированные продукты при производстве биологически активных добавок не используются. В России утвержден и действует список из 190 разрешенных компонентов. Есть и перечень запрещенных: это, во-первых, сильнодействующие психотропные и ядовитые вещества, а также вещества, не являющиеся аналогами элементов нашего пищевого рациона, неприродные синтетические продукты, гормоны и ряд других…
— Есть ли у БАДов противопоказания, и в каких случаях необходимо посоветоваться с врачом, прежде чем их принимать?
— Предупреждения о возможных противопоказаниях потребитель может прочитать на этикетке к препарату. В России БАДы обязательно проходят государственную регистрацию. Но за консультацией к врачу не мешает обратиться, если вы беременны, кормите грудью, а также, если препарат предназначается для ребенка. Стоит помнить и о том, что у разных людей организм может по-разному реагировать на те или иные продукты и препараты, даже, на первый взгляд, безвредные. Поэтому совет грамотного специалиста никогда не помешает.

РОДИТЕЛЯМ ОБ АНТИБИОТИКАХ

Вторую половину ХХ века можно смело назвать антибактериальной эрой, и это не будет преувеличением: число жизней, спасенных с помощью антибиотиков, давно перешагнуло за миллиард! Об их чудотворной силе ходят легенды, но и хулы в их адрес приходится слышать не меньше. Виной тому поверхностное знание, провоцирующее неоправданные ожидания, а стало быть — и многочисленные обвинения антибиотиков в бедах, за которые они на самом деле ответственности вовсе не несут.
А хуже всего то, что антибиотики применяют гораздо чаще, чем это необходимо, нанося тем самым серьезнейший вред не только больным, но и обществу в целом. Я далек от мысли научить родителей самостоятельно использовать антибиотики — это дело врача. Но я убежден, что понимать логику назначения врача современные родители не только могут, но и обязаны.

О ПОЛЬЗЕ ГРЯЗНОЙ ПОСУДЫ

Слово «антибиотик» образовано из двух элементов греческого происхождения: anti- — «против» и bios — «жизнь». Антибиотиками называют образуемые микроорганизмами, высшими растениями или тканями животных организмов вещества, избирательно подавляющие развитие микроорганизмов (или клеток злокачественных опухолей).
Любопытна история открытия первого антибиотика — пенициллина — шотландским бактериологом Александером Флемингом в 1829 г.: будучи по природе человеком неряшливым, он очень не любил… мыть чашки с бактериологическими культурами. Каждые 2—3 недели на его рабочем столе вырастала целая груда грязных чашек, и он скрепя сердце приступал к очистке «авгиевых конюшен». Одна из таких акций дала неожиданный результат, масштаб последствий которого сам ученый оценить в тот момент не мог. В одной из чашек обнаружилась плесень, подавляющая рост высеянной культуры болезнетворной бактерии группы staphylococcus. Кроме того, «бульон», на котором разрослась плесень, приобрел отчетливо выраженные бактерицидные свойства по отношению ко многим распространенным патогенным бактериям. Плесень, которой была заражена культура, относилась к виду penicillium.
В очищенном виде пенициллин был получен лишь в 1940 г., т. е. спустя 11 лет после его открытия, в Великобритании. Сказать, что это произвело революцию в медицине, — значит не сказать ничего. Но у любой медали, увы, две стороны…

ОБОРОТНАЯ СТОРОНА МЕДАЛИ

Открыв столь мощное оружие в борьбе с болезнетворными микроорганизмами, человечество впало в эйфорию: к чему долго и кропотливо подбирать лекарственную терапию, если можно «шарахнуть» по зловредным микробам антибиотиком? Но и микробы «не лыком шиты» — они весьма эффективно защищаются от грозного оружия, вырабатывая устойчивость к нему. Если антибиотик, скажем, блокирует синтез необходимых микробу белков — микроб в ответ на это просто… меняет белок, обеспечивающий его жизнедеятельность. Некоторые микроорганизмы ухитряются научиться выработке ферментов, разрушающих сам антибиотик. Короче говоря, способов множество, и «хитроумные» микробы ни одним из них не пренебрегают. Но самое печальное заключается в том, что устойчивость микробов может передаваться от одного вида другому путем межвидового скрещивания! Чем чаще применяется антибиотик, тем быстрее и успешнее микробы приспосабливаются к нему. Возникает, как вы понимаете, порочный круг — чтобы разорвать его, ученые вынуждены вступить в навязанную микробами «гонку вооружений», создавая все новые и новые виды антибиотиков.

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ВЫБИРАЕТ…

К настоящему времени создано более 200 противомикробных препаратов, из них более 150 используются для лечения детей. Их мудреные названия нередко ставят в тупик людей, не имеющих отношения к медицине. Как же разобраться в обилии замысловатых терминов? На помощь, как всегда, приходит классификация. Все антибиотики делятся на группы — в зависимости от способа воздействия на микроорганизмы.
Пенициллины и цефалоспорины разрушают оболочку бактериальной клетки.
Аминогликозиды, макролиды, левомицетин, рифампицин и линкомицин убивают бактерии, подавляя синтез разных ферментов — каждый своего.
Фторхинолоны уничтожают микроорганизмы более «изощренно»: подавляемый ими фермент отвечает за размножение микробов.
В непрекращающемся состязании с микробами ученым приходится придумывать все новые и новые методы борьбы — каждый из них дает начало новому поколению соответствующей группы антибиотиков.
Теперь о названиях. Увы, здесь царит изрядная неразбериха. Дело в том, что помимо основных международных (так называемых генерических) названий многие антибиотики имеют и фирменные, запатентованные тем или иным конкретным производителем (в России их более 600). Так, например, один и тот же препарат может называться амоксициллином, Оспамоксом и Флемоксин Солютабом. Как же разобраться? По закону наряду с патентованным фирменным названием на упаковке лекарства обязательно указывается и его генерическое название — мелким шрифтом, нередко по-латыни (в данном случае — amoxycillinum).
При назначении антибиотика часто говорят о препаратепервого выбора и резервных препаратах. Препарат первого выбора — это тот препарат, назначение которого определяется диагнозом — если у больного нет устойчивости или аллергии к этому лекарственному средству. В последнем случае обычно назначаются резервные препараты.

ЧЕГО ЖДАТЬ И ЧЕГО НЕ ЖДАТЬ ОТ АНТИБИОТИКОВ?

Антибиотики способны излечить заболевание, вызванное бактериями, грибками и простейшими, но не вирусами. Именно поэтому бесполезно ожидать эффекта от антибиотика, назначенного при ОРВИ, точнее, эффект в таких случаях бывает негативным: температура держится несмотря на прием антибиотика — вот вам и «питательная среда» для распространения молвы о якобы потерянной эффективности антибиотиков или же о повальной устойчивости микробов.
Назначение антибиотика при вирусной инфекции не предотвращает бактериальных осложнений. Напротив, подавляя рост чувствительных к препарату микробов, например обитающих в дыхательных путях, антибиотик облегчает заселение дыхательных путей устойчивыми к нему патогенными бактериями, легко вызывающими осложнение.
Антибиотики не подавляют воспалительного процесса, обусловливающего подъем температуры, так что «сбить температуру» через полчаса, как парацетамол, антибиотик не может. При приеме антибиотика падение температуры наступает лишь через несколько часов или даже через 1—3 дня. Именно поэтому нельзя давать одновременно антибиотик и жаропонижающее: падение температуры от парацетамола может замаскировать отсутствие эффекта от антибиотика, а при отсутствии эффекта антибиотик, естественно, необходимо как можно скорее сменить.
Однако сохранение температуры нельзя считать признаком, однозначно свидетельствующим о неэффективности принимаемого антибиотика: порой выраженная воспалительная реакция, образование гноя требуют дополнительного к антибактериальному лечения (назначения противовоспалительных средств, вскрытия гнойника).

ВЫБОР ЗА ВРАЧОМ

Для лечения заболеваний, вызываемых чувствительными к антибиотикам микробами, обычно используются препараты первого выбора. Так, ангину, отит, пневмонию лечат амоксициллином или оспеном, микоплазменную инфекцию или хламидиоз эритромицином или другим антибиотиком из группы макролидов.
Возбудители кишечных инфекций зачастую быстро вырабатывают устойчивость к антибиотикам, поэтому при лечении кишечных инфекций антибиотики применяются лишь в тяжелых случаях — обычно цефалоспорины 2—3-го поколений или хинолоны.
Инфекции мочевых путей вызываются представителями кишечной флоры, их лечат амоксициллином или, при устойчивости возбудителей, резервными препаратами.
Как долго принимают антибиотик? При большинстве острых болезней его дают в течение 2—3 дней после падения температуры, однако есть много исключений. Так, отит обычно лечат амоксициллином не более 7—10 дней, а ангину — не менее 10 дней, иначе может быть рецидив.

ТАБЛЕТКИ, СИРОПЫ, МАЗИ, КАПЛИ…

Для детей особенно удобны препараты в детских формах. Так, препарат амоксициллина Флемоксин Солютаб выпускается в растворимых таблетках, их легко дать с молоком или чаем. Многие препараты, такие как джосамицин (Вильпрафен), азитромицин (Сумамед), цефуроксим (Зиннат), амоксициллин (Оспамокс) и др., выпускаются в сиропе или в гранулах для его приготовления.
Есть несколько форм антибиотиков для наружного применения — левомицетиновая, гентамициновая, эритромициновая мази, тобрамициновые глазные капли и др.

ОПАСНЫЕ ДРУЗЬЯ

Опасности, связанные с приемом антибиотиков, часто преувеличивают, но помнить о них необходимо всегда.
Поскольку антибиотики подавляют нормальную флору организма, они могут вызывать дисбактериоз, т. е. размножение бактерий или грибов, не свойственных тому или иному органу, прежде всего кишечнику. Однако лишь в редких случаях такой дисбактериоз опасен: при недлительном (1—3 недели) лечении антибиотиками проявления дисбактериоза фиксируются крайне редко, к тому же пенициллин, макролиды, цефалоспорины 1-го поколения не подавляют роста флоры кишечника. Так что противогрибковые (нистатин) и бактериальные (Бифидумбактерин, Лактобактерин) препараты применяются для предупреждения дисбактериоза лишь в случаях длительного лечения несколькими лекарственными препаратами широкого антибактериального спектра.

Термином «дисбактериоз», однако, в последнее время стали злоупотреблять — ставят его в качестве диагноза, списывая на него чуть ли не любые нарушения функционирования желудочно-кишечного тракта. Есть ли вред от такого злоупотребления? Да, поскольку это мешает постановке правильного диагноза. Так, например, у многих детей с пищевой непереносимостью диагностируют дисбактериоз, а потом «лечат» Бифидумбактерином, обычно без успеха. Да и стоят анализы кала на дисбактериоз немало.
Еще одна опасность, подстерегающая при приеме антибиотиков, — аллергия. У некоторых людей (в том числе и у грудных детей) имеется аллергия к пенициллинам и другим препаратам-антибиотикам: сыпи, шоковые реакции (последние, к счастью, встречаются очень редко). Если у вашего ребенка уже наблюдалась реакция на тот или иной антибиотик, об этом надо обязательно сообщить врачу, и он легко подберет замену. Особенно часты аллергические реакции в тех случаях, когда антибиотик дают больному, страдающему заболеванием небактериальной природы: дело в том, что многие бактериальные инфекции как бы снижают «аллергическую готовность» больного, что уменьшает риск реакции на антибиотик.

Аминогликозиды могут вызывать поражение почек и глухоту, их без большой надобности их не применяют. Тетрациклины окрашивают эмаль растущих зубов, их дают детям только после 8 лет. Препараты фторхинолонов детям не назначают из-за опасности нарушения роста, их дают лишь по жизненным показаниям.
Принимая во внимание все вышеперечисленные «факторы риска», врач обязательно оценивает вероятность осложнений и применяет препарат только тогда, когда отказ от лечения сопряжен с большой степенью риска.

В заключение остается лишь сказать несколько слов об экономических аспектах назначения антибиотиков. Новые антибиотики стоят очень дорого. Спору нет, бывают ситуации, когда их применение необходимо, однако я часто сталкиваюсь со случаями, когда эти препараты назначаются без надобности, при заболеваниях, которые можно легко вылечить дешевыми лекарствами «старого образца». Я согласен с тем, что не следует скупиться, если речь идет о лечении ребенка. Но траты должны быть разумными! (Можно, например, купить антибиотик в форме сиропа: сиропы довольно дороги, но дети их принимают охотно, да и дозировать сироп или капли очень удобно. ) Однако это не означает, что при выборе препарата вовсе не следует принимать во внимание финансовую сторону дела. Не надо стесняться спросить у врача, во что обойдется вам выписанный рецепт, и если он вас не устраивает (слишком дорог или слишком дешев — это тоже нередко настораживает родителей), поищите вместе с врачом удовлетворяющую вас замену. Хочу еще раз повторить: десятки препаратов, имеющиеся сегодня в аптеках, почти всегда позволяют найти эффективное лекарство, соответствующее вашим возможностям.

ДИСБАКТЕРИОЗ — АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Проблема сохранения здоровья, поиск путей снижения неблагоприятного воздействия на организм внешней среды являются в настоящее время крайне актуальными для нашей страны. По данным Российской академии наук, более 90% населения Российской Федерации в настоящее время имеют отклонения от физиологической нормы по тем или иным показателям, характеризующим здоровье человека.
Техногенные и экологические катастрофы, инфекционные болезни, экспансия некачественных лекарственных средств и продуктов питания, самоотравление алкоголем и наркотиками, психоэмоциональное напряжение и множество других вредоносных факторов истощают защитные силы организма, снижают его адаптационный потенциал.
Одной из важнейших систем поддержания и сохранения гомеостаза организма является его нормальная микрофлора, населяющая желудочно-кишечный тракт, мочеполовую систему, кожные покровы. Она оказывает многоплановое влияние на защитные, адаптационные и обменно-трофические механизмы организма, а ее нарушения под влиянием факторов эндогенной или экзогенной природы могут привести к утрате или искажению этих функций, которые влекут за собой проявления дисбактериоза — изменения качественного и количественного состава микрофлоры организма. Спектр клинических синдромов и патологических состояний, патогенез которых связан с дисбактериозом, в настоящее время очень широк и имеет тенденцию к увеличению.
Это возводит проблему разработки средств, повышающих адаптационный потенциал организма человека, в ранг первостепенных задач не только медицинского, но и экономического и политического характера.

В настоящее время одним из наиболее доступных и эффективных способов экологической реабилитации являются пробиотики — продукты, биологически активные добавки и фармацевтические препараты на основе полезных микроорганизмов, прежде всего, бифидобактерий и лактобацилл, оказывающих многофакторное регулирующее и стимулирующее воздействиие на организм человека, укрепляющих иммунную систему, защищающих от болезнетворных микробов. И не случайно, согласно данным российских маркетологов, занятых анализом объемов потребления фармпрепаратов и БАД, начиная с 2000 года только два сегмента этого рынка имеют тенденцию к росту — антиканцерогенные и пробиотические препараты. Им принадлежит ведущая роль в нормализации микробиоценоза кишечника, поддержании неспецифической резистентности организма, улучшении процессов всасывания и гидролиза жиров, белкового и минерального обмена, синтезе биологически активных веществ.
Представители нормофлоры синтезируют витамины группы В, никотиновую кислоту, биотин, витамин К. Большая роль принадлежит им в защите организма от токсических элементов экзогенного происхождения и эндогенных субстратов и метаболитов. Они принимают активное участие в метаболизации разнообразных веществ растительного, животного и микробного происхождения, рециркуляции желчных кислот, активно влияют на метаболизм билирубина и холестерина. Установлена их антиканцерогенная и антимутагенная активность. Известна способность инактивировать гистамин, играющий важную роль в проявлении аллергии.
Все эти положительные эффекты позволяют рассматривать представителей нормальной микрофлоры как эффективный биокорректор и основу для создания различных форм пробиотиков.
По материалам сайта www.disbakterioza.net

Эффективное восстановление микрофлоры кишечника препаратом Стимбифид Плюс

При развитии инфекционно-воспалительного процесса, к препаратам первой линии относят антибиотики, которые оказывают не только терапевтический эффект, но и способствуют развитию дисбактериоза кишечника. Когда микрофлора после антибиотиков нарушена, на первый план выходят такие симптомы, как диарея, избыточное газообразование в просвете кишечника (метеоризм), тошнота, расстройства стула в виде запоров или диареи, кожная сыпь, нарушение процесса всасывания веществ, поступающих с пищей. Дисбактериоз, спровоцированный приемом антибиотиков, требует своевременного и правильного лечения. Как восстановить микрофлору кишечника после антибиотиков, будет подробно рассмотрено ниже.

Причины дисбактериоза при приеме антибиотиков

Чувствительность микрофлоры к антибиотикам не избирательна. Даже современные препараты, обладающие антибактериальной активностью, не способны воздействовать только на отдельные патогенные микроорганизмы. Лекарственные медикаменты, которые используются для лечения инфекционных заболеваний, уничтожают не только болезнетворные микроорганизмы, но и положительную микрофлору кишечника. Результатом такого процесса становится дисбактериоз. Для того чтобы избежать негативных последствий антибиотикотерапии, необходимо воспользоваться дополнительными методами поддержания баланса нормальной микробиоты кишечника.

Симптомы дисбактериоза

Распознать дисбаланс кишечной микрофлоры, связанный с приемом антибактериальных средств, можно по таким характерным клиническим признакам:

  1. Расстройства стула, которые выражаются в виде запоров, чередующихся с диареей.
  2. Избыточное газообразование в кишечнике (метеоризм).
  3. Болевые ощущения, которые локализуются в околопупочной области.
  4. Боль в животе, усиливающаяся после приема пищи.
  5. Слабость и общее недомогание.
  6. Снижение аппетита.
  7. Ухудшение состояния кожных покровов, появление сыпи.
  8. Увеличение показателей температуры тела в пределах 37,1-37,4 градусов.

Наиболее распространенным последствием приёма антибиотиков, является дисбактериоз кишечника, который приводит не только к ухудшению общего состояния, но и к развитию тяжелых осложнений.

Диагностика

Определить наличие дисбактериоза, спровоцированного приемом антибактериальных лекарственных средств, можно по характерным клиническим признакам. К специфическим методам диагностики этого патологического состояния, относят бактериальный посев кала и лабораторный анализ на дисбактериоз. Для того чтобы определить дисбактериоз тонкого кишечника, выполняется исследование аспирата или соскоба из тощей кишки. Косвенные признаки дисбаланса микрофлоры определяются при выполнении газожидкостного анализа и биохимического исследования кала.

Лечение

Людям, столкнувшимся с кишечным дисбиозом на фоне антибиотикотерапии, показан диетический стол № 4 по Певзнеру, который помогает нормализовать моторно-эвакуаторную функцию толстого кишечника и снизить интенсивность бродильных, а также гнилостных процессов в просвете ЖКТ. В ежедневный рацион включают продукты, богаты растительными волокнами, а также кисломолочную продукцию, которая содержит бифидум и лактобактерии.

Коррекция состава микрофлоры проводится с использованием антибактериальных средств, которые не всасываются в системный кровоток (Рифаксимин). Также, широко применяются кишечные антисептики (Нифуроксазид). Для восстановления баланса кишечной микробиоты, используются такие группы препаратов:

  1. Пробиотики (препараты, содержащие культуры полезных кишечных микроорганизмов).
  2. Пребиотики (вещества, стимулирующие рост и размножение нормальной кишечной микрофлоры).
  3. Синбиотики (комплексные препараты, содержащие как полезные микроорганизмы, так и питательный субстрат для них).

Новейшим и наиболее эффективным способом восстановления микрофлоры после приема антибиотиков, является приём метапребиотиков, которые содержат питательную среду для кишечной микрофлоры (фруктополисахариды и фруктоолигосахариды), а также лактат кальция, стимулирующий процесс размножения и рост полезных бактерий в кишечнике. Для подтверждения эффективности метапребиотиков в борьбе с дисбактериозом, был проведён сравнительный эксперимент, в ходе которого был использован метапребиотик Стимбифид Плюс и другие препараты, используемые для восстановления микрофлоры после антибиотиков. Максимальная результативность была доказана в отношении метапребиотика Стимбифид Плюс, который за короткий промежуток времени помогал восстановить необходимое количество собственных бифидобактерий, обитающих в просвете ЖКТ. По сравнению с другими препаратами, содержащими пробиотики и пребиотики, метапребиотик Стимбифид Плюс обладает такими преимуществами:

  1. Для восстановления кишечника после антибиотиков может быть использован одновременно с антибак..териальными средствами с первого дня их приема.
  2. Помогает эффективно восстановить собственную микрофлору кишечника человека.
  3. Не вызывает побочные реакции.
  4. Одинаково эффективен и безопасен для людей любого возраста.
  5. Благоприятно влияет на состояние желудочно-кишечного тракта на всей его протяженности.
  6. Снижает интенсивность воспалительного процесса, который может развиваться при дисбактериозе.
  7. Помогает ускорить процесс естественного восстановления эпителия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.

Если говорить о том, что пить с антибиотиками для восстановления микрофлоры, то метапребиотик Стимбифид Плюс является лучшим выбором

Прогноз и профилактика

При своевременно начатом лечении, прогноз относительно выздоровления при кишечном дисбактериозе на фоне антибиотикотерапии, является благоприятным. Снизить вероятность развития данного состояния помогает соблюдение точной дозировки и кратности приема антибактериальных средств, которые были назначены лечащим врачом. Для восстановления кишечника после антибиотиков, рекомендовано принимать антибактериальное средство в комбинации с Стимбифид Плюс, который эффективен не только с лечебной, но и с профилактической целью. Комбинированное использование двух препаратов не повлияет на эффективность каждого из них.

/ Доктор Стимбифид

Поделиться в соцсетях:

Дисбактериоз после антибиотиков — симптомы, причины и лечение

Открытие антибиотиков помогло сохранить жизни и здоровье множеству людей в ситуациях, в которых ранее врачи могли рассчитывать лишь на чудо1,8. Однако антибиотики способны уничтожать не только болезнетворные бактерии, но и представителей нормальной микрофлоры кишечника. Поэтому они могут являться одной из причин нарушения здорового баланса микроорганизмов в просвете кишечника и могут способствовать развитию дисбактериоза2. Почему антибиотики могут вызвать дисбактериоз и можно ли с этим бороться? Мы нашли для вас ответы на эти и другие важные вопросы о непростых взаимоотношениях антибиотиков и кишечной микрофлоры.

Кто в здоровом кишечнике живет?

Полное здоровье кишечника невозможно без микроорганизмов, которые начинают заселять желудочно-кишечный тракт с первых дней жизни ребёнка, и постепенно формируют умеренно стабильную по бактериальному составу среду, помогающую организму переваривать пищу и получать нужные питательные вещества3,4.

В составе нормальной микробной флоры кишечника преобладают бифидо- и лактобактерии, а также бактероиды, энтерококки и кишечная палочка. Их и ещё несколько разновидностей бактерий называют облигатной, то есть постоянной, флорой кишечника. Облигатная флора составляет 95-98% от нормальной микрофлоры кишечника. Другие виды микроорганизмов относятся к добавочной и транзиторной микрофлоре (1-4%). В неё входят грибы, стафилококки и условно-патогенные микробы, представляющую потенциальную угрозу для здоровья человека4. Каждая группа микроорганизмов имеет различную степень восприимчивости к действию антибиотиков3.

Роль нормальной микрофлоры в пищеварении и не только

Установлено, что нарушение микрофлоры кишечника связано не только с развитием заболеваний пищеварительной системы, но и с появлением проблем со стороны других систем организма, не имеющих прямого отношения к процессам пищеварения7.

Это объясняется тем, что бактерии, обитающие в здоровом кишечнике, выполняют работу, которая оказывает влияние на многие важные процессы в организме человека:

  • Выработка ферментов3,6.
  • Участие в работе иммунной системы. Бифидобактерии стимулируют образование некоторых видов антител, а лактобактерии повышают активность отдельных клеток, участвующих иммунном ответе (лимфоцитов, фагоцитов)3,6.
  • Защитная функция. Микрофлора кишечника выделяет собственные антимикробные вещества, которые препятствуют заселению пищеварительного тракта болезнетворными бактериями, неизбежно попадающими в него при приёме пищи3.
  • Выработка витаминов, необходимых для нормального обмена веществ (витамины группы К) 3,6,11.

Причины нарушения микрофлоры после приёма антибиотиков

Для современных антибиотиков характерен широкий спектр действия, что, с одной стороны, хорошо, так как помогает бороться с бактериальными инфекциями, даже когда их возбудитель не известен. Но с другой стороны невозможно направить действие антимикробных препаратов только на вредные микроорганизмы. К ним оказываются восприимчивы и некоторые представители нормальной микрофлоры кишечника. Они тоже разрушаются и гибнут в ходе лечения8. Тогда микроорганизмы, которые оказываются устойчивы к препарату, получают возможность размножаться более активно, занимая место погибших полезных бактерий. Так антибиотики изменяют качественный и количественный состав микрофлоры кишечника и могут привести к активации условно-патогенных микробов. Иногда после завершения курса антибиотиков микрофлора кишечника способна восстановиться самостоятельно, но для этого требуется время, и восстановление может быть неполным8.

На фоне нарушения нормального состава микрофлоры кишечника, вызванного приёмом антибиотиков, могут возникать симптомы, характерные для дисбактериоза (жидкий стул, вздутие живота и др.), но состояние бывает и бессимптомным. Восстановление нормального баланса микроорганизмов в кишечнике может помочь избавиться от этих симптомов8.

Антибиотики: вред или польза?

Без антибиотиков медицина бы утратила мощное оружие, которое позволяет быстро направить течение многих тяжёлых заболеваний в сторону выздоровления или обеспечить людям восстановление без инфекционных осложнений после операций разной степени сложности1,8. Но состояние микрофлоры кишечника после курсового лечения антимикробными препаратами может ухудшиться2.

Любое применение антибиотика должно быть оправданным, поэтому избегайте самолечения. И помните, что нарушенная микрофлора требует восстановления3,7.

Как устранить дисбактериоз после антибиотиков?

Современный подход к восстановлению состава нормальной микрофлоры кишечника заключается в применении специальных препаратов разного механизма действия:

  • Метабиотики, продукты обмена бактерий нормальной микрофлоры, способствующие восстановлению нормальной микрофлоры кишечника биологическим путем и позволяющие сохранить физиологические и биологические функции слизистой оболочки кишечника;
  • пробиотики, которые содержат живые бактерии и призваны восполнить недостаток собственных;
  • пребиотики, питательная среда, способствующая размножению бактерий.

Некоторые из этих препаратов рассматриваются не только как средство для восстановления кишечной микрофлоры после лечения антибиотиками, но и как элемент комплексного лечения кишечных расстройств, улучшающий защиту организма от болезнетворных бактерий2,8,12.

Хилак форте является метабиотиком №1 на российском рынке9. Хилак форте сохраняет свою эффективность при совместном приёме с антибиотиками, так как в отличие от пробиотиков не содержит живых бактерий, поэтому его действие не подавляется одновременным приёмом антибиотиков. Другим достоинством Хилак форте при лечении дисбактериоза после и вовремя курса приёма антибиотиков – это удобные формы выпуска (саше и капли). Одно из достоинств Хилак форте при лечении дисбактериоза после или во время курса приёма антибиотиков – это удобные формы выпуска (саше и капли). Как только болезнь после курса антибиотикотерапии отступает, большинство людей вынуждены закрывать больничный и выходить на работу, или просто торопятся разобраться с делами, которые скопились за время их болезни. Находясь вне дома, люди сталкиваются с затруднениями при восстановлении микрофлоры кишечника, потому что далеко не все пробиотики можно легко носить с собой и принимать в любом месте в удобное время. Хилак форте выпущен в форме саше, которые можно спокойно носить в своей сумке или в кармане одежды. Хилак форте способствует восстановлению нормального баланса микроорганизмов в кишечнике, где бы вы ни находились: на работе, или в путешествии.

 

1. Lee Ventola C. The Antibiotic Resistance Crisis. P T. 2015 Apr; 40(4): 277–283.

2. Francino M. P. Antibiotics and the Human Gut Microbiome: Dysbioses and Accumulation of Resistances. Front Microbiol. 2015; 6: 1543.

3. Аджигайтканова С.К. Подходы к медикаментозному лечению дисбактериоза кишечника // РМЖ. 2007. №2. С. 73.

4. Щербаков П.Л., Нижевич А.А., Логиновская В.В., Щербакова М.Ю., Кудрявцева Л.В., Митрохин С.Д., Нуртдинова Н.М., Очилова Р.А. Микроэкология кишечника у детей и ее нарушения. «Фарматека» 2007, № 14, с. 28-34.

5. Fröhlich E.E., Farzi A., Mayerhofer R., Reichmann F., Jačan A., Wagner B., Zinser E., Bordag N., Magnes C., Fröhlich E., Kashofer K., Gorkiewicz G., Holzer P. Cognitive impairment by antibiotic-induced gut dysbiosis: Analysis of gut microbiota-brain communication. Brain Behav Immun. 2016 Aug;56:140-55.

6. Morowitz, M. J., Carlisle, E., & Alverdy, J. C. (2011). Contributions of Intestinal Bacteria to Nutrition and Metabolism in the Critically Ill. The Surgical Clinics of North America, 91(4), 771–785. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1756283X10373814.

7. Carding, S., Verbeke, K., Vipond, D. T., Corfe, B. M., & Owen, L. J. (2015). Dysbiosis of the gut microbiota in disease. Microbial Ecology in Health and Disease, 26, 10.3402/mehd.v26.26191. https://www.tandfonline.com/toc/zmeh30/current.

8. Langdon, A., Crook, N., & Dantas, G. (2016). The effects of antibiotics on the microbiome throughout development and alternative approaches for therapeutic modulation. Genome Medicine, 8, 39. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1756283X10373814.

9. Хилак форте –лидер по продажам в деньгах  в 2016 г. среди метабиотиков  по данным АМ ЭМ ЭС Хэлс.

10. Verna, E. C., & Lucak, S. (2010). Use of probiotics in gastrointestinal disorders: what to recommend? Therapeutic Advances in Gastroenterology, 3(5), 307–319. https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1756283X10373814.

11. Conly J.M., et al. The contribution of vitamin K2 (menaquinones) produced by the intestinal microflora to human nutritional requirements for vitamin K. Am J Gastroenterol. 1994;89(6):915–23″.

12. Инструкция по применению лекарственного препарата для медицинского применения.

13. HLKF-RU-00259-Cons.

Антибиотики — используйте осторожно!

Здесь приведены основные правила использования антибиотиков:

Правило 1: антибиотики следует ПРИМЕНЯТЬ СТРОГО ПО ПОКАЗАНИЯМ.

Главное показание к использованию антибиотиков — это серьезная БАКТЕРИАЛЬНАЯ инфекция. Именно бактериальная, а не вирусная или грибковая. Например, пневмония за редким исключением вызывается бактериями. Поэтому антибиотики в данном случае показаны. А вот при гриппе в первые дни нет, потому что грипп вызывается соответствующим вирусом. Антибиотики на них не действуют.

Насчет серьезных инфекций. У меня есть знакомые, которые пьют антибиотики при простуде. Здесь вспоминается бородатый анекдот: «Если лечить простуду, то она вылечивается через 7 дней. А если не лечить, проходит через неделю.» Простуда (по врачебному острая респираторная инфекция — ОРВИ) —это болезнь, с которой наш организм может справиться сам без антибиотиков. К тому же не факт, что она будет вызвана бактериями, существуют также и риниты (воспалением слизистой оболочки носа, сопровождающийся насморком), вызванные вирусами. Получается гадание на кофейной гуще. Не стоит также забывать, что применение одного и того же антибиотика не проходит бесследно. Бактерии привыкают к ним, и в итоге со времени лекарство не действует. Ситуация похожа травлю тараканов. В первый раз отрава действует очень мощно на нерадивых обитателей квартиры. Количество насекомых резко уменьшается.

Но остаются те единицы, которые оказались нечувствительными к отраве. Она размножаются и становится очень много тараканов, которые не восприимчивы к данному яду. И нужно покупать другое средство. Тоже самое происходит с антибиотиками.

Поэтому применять антибиотики нужно при инфекции, реально угрожающей здоровью — пневмонии, цистите, пиелонефрите, гнойном воспалении и т.д. А простуда пройдет сама на жаропонижающих препаратах через неделю. 

Правило 2: в первые дни используются препараты ШИРОКОГО СПЕКТРА действия, а в последующей те, к котором чувствительна флора (бактерии).

Очень важное правило, которое полностью может примениться, к сожалению, лишь в лечебном заведении. Дело в том, что существуют антибиотики, которые убивают ОЧЕНЬ МНОГО разных микробов (например, препарат амоксициллин), а есть которые действуют на единичные виды (например, противотуберкулезные препараты действуют только на палочку Коха). В начале инфекционного заболевания НЕИЗВЕСТНО, какой именно вид бактерий вызвал болезнь (а видов бактерий огромное количество). Поэтому используют препараты, которые убивают как можно БОЛЬШЕ БАКТЕРИЙ РАЗНЫХ видов. И надеются, что в итоге такого «атомного взрыва» среди невинных погибнут «злодейские бактерии», вызвавшие инфекцию. Это тоже гадание, но лучшего выхода на данный момент не существует.

Самый проверенный вариант — ДО НАЧАЛА ПРИЕМА антибиотиков взять среду организма, где происходит инфекция, на посев (например, гнойное содержимое раны). Отлепляемое помещают на питательную среду, где бактерии через несколько дней вырастают. Так можно определить, кто именно вызывал инфекцию, чувствительность бактерий к антибиотикам (иными словами, какой из всех антибиотиков лучше всего уничтожают конкретные бактерии, вызвавшие болезнь). Как только станут известны результаты исследования, назначают новые антибиотики, которые более избирательно уничтожают «злобные» бактерии. Анализ делается в среднем 3-4 дня. Естественно делают его только в лечебном учреждении, и то не во всех случаях. Поэтому чаще всего обходятся антибиотиком широкого спектра действия, который выбирают опытным (наугад) путем.

Правило 3: правило трёх дней.

Согласно этому правилу эффективность антибиотика определяют на 3 ДЕНЬ с момента его назначения. Отменяют препарат спустя 3 ДНЯ с момента прекращения симптомов заболевания.

Если после начала приёма антибиотика в течение 3 дней уменьшаются симптомы заболевания: прекращается лихорадка, уменьшается степень слабости, кашель, одышка и т.д., то это означает что АНТИБИОТИК ДЕЙСТВУЕТ на бактерии, и он эффективен. Третьи сутки с момента приема – крайний день, когда симптомы ДОЛЖНЫ уменьшиться. Если этого не происходит (сохраняется лихорадка, кашель, одышка, слабость, боль в мышцах и т.д.) необходимо ПОМЕНЯТЬ антибиотик на другой с ИНЫМ механизмом действия (например, бактерицидный поменять на бактериостатический) тоже ШИРОКОГО СПЕКТРА действия. Замена необходима, потому что не угадали с препаратом. Попался тот, к которому бактерии уже невосприимчивы. А при инфекционном заболевании важно раннее начало терапии. Нельзя долго ждать, когда инфекция распространится еще больше в организме, что будет происходить при приёме препарата, не действующего на микроорганизмы.  

Отменяются антибиотики, как правило, через 3 дня с МОМЕНТА ПРЕКРАЩЕНИЯ ВСЕХ симптомов инфекции (лихорадки, одышки, слабости, кашля и т.д.). В некоторых случаях приём продолжается дальше (при тяжелых инфекционных заболеваниях, которые лечат в больнице).

Правило 4: приём антибиотика по часам.

Приём антибиотика должен быть распределен по часам. В аннотации к любому антибиотику в разделе «Фармакокинетика» указано время действия препарата. Например, препарат амоксициллин действует около 6-8 часов. Для того, чтобы на бактерии ПОСТОЯННО ДЕЙСТВОВАЛ антибиотик, нужно его применять непрерывно. В конкретном примере каждые 8 часов, т.е. 3 раза в день строго по часам. Возьмем интервала через 8 часов: 7:00, 15:00, 23:00. Если препарат действует каждые 12 часов, то следует его принимать 2 раза в день каждые 12 часов. Можно также ориентироваться на показателе периоде полувыведения. Но я предлагаю самый простой вариант: в любой аннотации к препарату указано в какой дозировке и СКОЛЬКО РАЗ В ДЕНЬ нужно пить антибиотик. Разделите 24 часа на количество там указанных приемов, и станет понятно, в каких интервалах нужно пить лекарство. Например, указано 6 раз в день – 24 часа:6=4 часа. Следовательно, каждые 4 часа нужно принимать антибиотик. Если указано 1 раза в день – каждые 24 часа и т.д. Важное правило, которое многие не соблюдают. А ведь если концентрация препарата в крови не постоянная, это может привести к тому, что в какие-то часы на бактерии препарат не будет действовать. И это может привести к развитию УСТОЙЧИВОСТИ микроорганизмов к уничтожающему действию лекарства. Этого допускать нельзя.

Правило 5: Использование вместе с антибиотиками препаратов для устранения симптомов инфекционного заболевания.

Для устранения симптомов заболевания используются также другие препараты совместно с антибиотиками. Например, при пневмонии основными симптомами являются лихорадка, одышка, кашель с мокротой, возможна боль в груди. Для устранения ЛИХОРАДКИ используются ЖАРОПОНИЖАЮЩИЕ препараты, КАШЛЯ с мокротой – МУКОЛИТИКИ для более быстрого отделения мокроты, БОЛИ В ГРУДИОБЕЗБОЛИВАЮЩИЕ препараты (нестероидные противовоспалительные средства – НПВП, которые также являются и жаропонижающими, и противовоспалительными). Это нужно для облегчения состояния больного, а также скорейшего выздоровления.

Правило 6:После курса антибиотиков показано восстановление микрофлоры кишечника пробиотиками.

Правило, которое большинство никогда не соблюдает. Дело в том, что антибиотики помимо «вредных» бактерий поражает также и «хорошие», которые находятся в нашем желудочно-кишечном тракте. Совокупность полезных бактерий называется нормальной МИКРОФЛОРОЙ.  Это микрофлора выполняет массу полезных функций – защищает желудочно-кишечный тракт от роста в нем «вредных» бактерий за счет конкуренции с ними, образует некоторые витамины, участвуют в переваривании некоторых пищевых веществ, стимулируют иммунитет и др. При использовании антибиотиков часть этой микрофлоры тоже гибнет, так как препарат действует на многие виды бактерий (широкого спектра действия). И это приводит к развитию ДИСБАКТЕРИОЗА КИШЕЧНИКА. Состояние может ничем не проявляться, но также может приводить к развитию инфекций желудочно-кишечного тракта(так как вместо погибшей микрофлоры попадает с пищей много «вредных бактерий», которые заселяют пустующие места в кишечнике), диспепсических расстройств (вздутие живота, понос или запоры, нарушение усвоения питательных веществ), снижению иммунитета. Дисбактериоз кишечника – это не заболевание, он может быть в разной степени – от легкой до выраженной. Но точно известно, что после приема антибиотиков он развивается в 99,9% случаев. Для предотвращения этого ПОСЛЕ КУРСА АНТИБИОТИКОВ применяют ПРОБИОТИКИ – препараты, содержащие в своем составе живые полезные бактерии. Например, к таким препаратам относят линекс, бифидумбактерин, лактобактерин и др. Прием должен быть со дня отмены антибиотика ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ не менее 21 дня. Новые полезные бактерии в лекарстве займут место погибшим. И дисбактериоз будет устранен. 

Правило 7: При продолжительности эффективного приёма антибиотиков более 10 дней, производят его смену на препарат с противоположным механизмом действия.

Здесь следует оговориться, что при острых инфекциях, которые лечатся дома, приём антибиотика составляет, как правило, не более 5-10 дней. Длительный приём используется уже в лечебном учреждении, если есть на это показания. Поэтому обычного человека это касается мало. Насчет того,сколько дней и в какой дозировке стоит применять антибиотик. Лучше довериться той информации, которая указана в аннотации к препарату.

Также можно использовать препараты, стимулирующие иммунитет. Если есть на то желание. Не стоит также забывать, что применять ПОСТОЯННО при одной и той же инфекции один и тот же антибиотик НЕЛЬЗЯ. Это приведет к привыканию микрофлоры к нему. И в итоге в какой-то момент препарат не подействует. Поэтому, если вы используете один и тоже антибиотик больше 3-4 раз, лучше сменить его на препарат из другой группы тоже широкого спектра действия.

Дисбактериоз после приема антибиотиков – что делать?

+
A

Избавляемся от метеоризма после антибиотиков

Прием антибиотиков неизбежно наносит удар по микрофлоре кишечника. Вместе с болезнетворными, опасными бактериями уничтожаются и микробы-помощники, населяющие желудочно-кишечный тракт и способствующие перевариванию пищи. Результатом становится дисбактериоз и нарушение процессов пищеварения. Поступающая в организм еда переваривается плохо, не может полностью усвоиться организмом, в кишечнике остаются достаточно крупные и грубые ее частицы, которые начинают гнить с образованием большого количества газов – так развивается метеоризм. Проблема не только во внешних неприятных симптомах: вздутии и урчании живота, жидком стуле. Токсичная смесь из кишечной слизи, гниющей недопереваренной пищи и пузырьков газа забивает складки слизистой оболочки кишечника, мешает усвоению полезных веществ из еды.

Дисбактериоз – серьезная проблема не только для самого человека, но и для окружающих. Метеоризм, нарушения стула, которые его сопровождают, мешают нормально питаться и спать, жить и работать, срывают важные рабочие и личные встречи. Неудивительно, что нередко единственное желание – поскорее избавиться от неприятных проявлений. В попытках справиться с ними принимаются различные меры, в том числе препараты – спазмолитики, пеногасители, связывающие пузырьки газа, и многие другие. Но все это – лишь попытки устранить последствия, не влияющие на основную причину проблемы. После того, как время действия препарата закончится, все вернется на круги своя. Для того чтобы этого не случилось, нужно воздействовать не на внешние признаки, а на сам дисбактериоз. Только так можно будет добиться быстрого и действительно стойкого результата!

Существует и другое мнение: дисбактериоз – временное состояние, кишечная флора обладает способностью к самовосстановлению и со временем все пройдет. Опыт людей, страдающих годами дисбактериозом, прямо указывает на то, что подобное мнение не всегда верно. Любая флора, в том числе полезные бактерии кишечника, постепенно размножается и восстанавливается, но обилие токсичных продуктов, образующихся в кишечнике при гниении пищи, также угнетает развитие полезных бактерий. Получается замкнутый круг: пища не может нормально перевариваться, так как не хватает микробов-помощников, гниет и, тем самым, уничтожает полезную бактериальную флору, которой и так не хватает. В подобной ситуации без грамотной помощи организму никак не обойтись.

Проблему комментирует Ольга Александровна Торозова (клиника «Борменталь»), консультант раздела «Здоровье» мейл.ру:

«Учитывая повсеместную доступность антибиотиков, их популярность среди пациентов, которые нередко принимают такие препараты необоснованно, у дисбактериоза есть все шансы превратиться в настоящее национальное бедствие! Надеяться, что организм сам справится, неразумно, но также неразумно пытаться успокоить его при помощи подручных симптоматических средств. 

Побороть дисбактериоз можно комплексом из двух мероприятий: нужно удалить токсичные продукты гниения из кишечника и населить его полезной для пищеварения флорой. Следует «работать» сразу в этих двух направлениях, приняв современные комплексные средства, обладающие двойным действием, такие как, например, энтеросорбент Жидкий уголь. Входящий в состав яблочный пектин собирает со стенок кишечника токсичные продукты обмена веществ, впитывает и выводит из организма естественным путем. А инулин, включенный в состав комплексных средств данной группы, служит питательным субстратом для пищеварительных бактерий, рост которых значительно ускоряется. Через 7-10 дней приема наблюдается восстановление нормального переваривания пищи».

Правильный образ жизни, питание, а также отказ от вредных привычек позволит справиться не только с неприятностями от дисбактериоза, но и с их первопричиной, в результате проблема останется позади.

Почему антибиотики нельзя принимать без пробиотиков?

Сегодня все больше заболеваний становятся для врача поводом выписать пациенту курс антибиотиков. Однако пациент не всегда задумывается, чем чревата такая терапия. В ходе лечения антибиотиками происходит потеря большого количества полезных бактерий кишечника, что влечет за собой нарушения его работы. Совокупность этих тяжелых последствий обычно называют дисбактериозом. 

Прием антибиотиков вызывает такие опасные осложнения, как диарея, колит, дерматит, тошнота, рвота, нарушение работы печени и почек. Иногда побочные эффекты даже серьезней самой болезни. Возникает важный вопрос: чем в данной ситуации можно помочь организму минимизировать и облегчить побочные эффекты и как восстановить микрофлору кишечника? Чтобы наиболее эффективно и безопасно использовать преимущества антибиотиков, необходимо дополнить лечение пробиотиками – особыми добавками, содержащими штаммы полезных для здоровья бактерий или дрожжей.

Пробиотики – это бактерийные препараты, созданные на основе живых микробных культур. Пробиотики отвечают за восстановление естественной микрофлоры кишечника, нормализуют работу печени и почек. Прием пробиотиков не стоит откладывать в долгий ящик: как только врач выписал курс антибиотиков, нужно сразу начинать принимать пробиотики. Это поможет существенно уменьшить тяжесть последствий.

Пробиотики не только восполняют утраченный объем полезных бактерий, но и создают в организме благоприятные условия для их развития, тем самым ускоряя процесс выздоровления. Если антибиотики убивают бактерии, то пробиотики оживляют их, что позволяет лечить дисбактериоз и острые кишечные инфекции. Пробиотики не затрагивают нормальную микрофлору, помогают лучше противостоять инфекциям, оказывают противоаллергенное действие и улучшают пищеварение. 

Надо учитывать, что не любой препарат, называющийся пробиотиком, обладает этими качествами. Пробиотик – это особое, «живое» лекарство, поэтому важно обращать внимание буквально на все: какие конкретно штаммы бактерий он содержит, в какой дозировке, каковы условия хранения и доказана ли клинически его эффективность.

Мульти-пробиотик последнего поколения «Бак-Сет» – один из тех препаратов, которым стоит отдать предпочтение, когда неизбежен прием антибиотиков или сразу нескольких препаратов. «Бак-Сет» – это комплекс из 14 видов живых пробиотических бактерий, обладающий широким спектром действия: он восстанавливает микрофлору кишечника и нормализует пищеварение при дисбактериозе, запорах, приеме антибиотиков, кишечных инфекциях, аллергических состояниях.

 

Благодаря тому, что «Бак-Сет» содержит огромное количество пробиотических бактерий (2 млрд. при установленной суточной дозе 100 млн.!), организм получает столько бактерий, сколько ему нужно для достижения максимального эффекта. Эффективность препарата заключается также в сочетании нескольких видов бактерий и в высокой продолжительности их жизни. «Бак-Сет» является универсальным средством, так как разработан не только для взрослых, но и для детей; он безопасен и удобен в применении. «Бак-Сет» легко хранить, не опасаясь за преждевременную гибель живых бактерий. Комплекс «Бак-Сет» будет полезен в любом возрасте и при любых расстройствах пищеварения, что клинически доказано и подтверждается положительными отзывами пациентов.

«Бак-Сет» во время и после приема антибиотиков восполнит дефицит полезных бактерий в кишечники, а значит укрепит иммунитет и улучшит пищеварение – основу хорошего самочувствия.     

 

Дисбиоз, вызванный антибиотиками, изменяет взаимодействия хозяина и бактерий и приводит к сенсорным и моторным изменениям толстой кишки у мышей

DOI: 10.4161 / 194

.2014.9

.

Epub 2015 20 января.

Принадлежности

Расширять

Принадлежность

  • 1 а Кафедра клеточной биологии; Физиология и иммунология; Автономный университет Барселоны; Барселона, Испания.

Бесплатная статья PMC

Элемент в буфере обмена

M Aguilera et al.

Кишечные микробы.

2015 г.

Бесплатная статья PMC

Показать детали

Показать варианты

Показать варианты

Формат

АннотацияPubMedPMID

DOI: 10.4161 / 194

.2014.9

.

Epub 2015 20 января.

Принадлежность

  • 1 а Кафедра клеточной биологии; Физиология и иммунология; Автономный университет Барселоны; Барселона, Испания.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки
Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат
АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Изменения в составе комменсальной микробиоты (дисбиоз), по-видимому, являются патогенным компонентом функциональных желудочно-кишечных расстройств, в основном синдрома раздраженного кишечника (СРК), и могут участвовать в секретомоторных и сенсорных изменениях, наблюдаемых у этих пациентов.Мы определили, может ли состояние кишечного дисбиоза, вызванного антибиотиками, изменять связанные с болью в толстой кишке и двигательные реакции, и охарактеризовали нейроиммунные механизмы, задействованные у мышей. Двухнедельное лечение антибиотиками вызвало дисбактериоз толстой кишки (увеличение количества Bacteroides spp, Clostridium coccoides и Lactobacillus spp и снижение количества Bifidobacterium spp). Прилипание бактерий не было нарушено. Дисбиоз был связан с повышенным уровнем секреторного IgA, повышающей регуляцией антимикробного лектина RegIIIγ и толл-подобных рецепторов (TLR) 4 и 7, а также понижающей регуляцией антимикробного пептида Resistin-Like Molecule-β и TLR5.У мышей-дисбиотиков было меньше бокаловидных клеток без изменений толщины слизистого слоя. Ни макроскопических, ни микроскопических признаков воспаления не наблюдалось. У мышей с дисбиотиками экспрессия каннабиноидного рецептора 2 повышалась, в то время как каннабиноид 1 и мю-опиоидные рецепторы подавлялись. У мышей, леченных антибиотиками, реакции, связанные с висцеральной болью, вызванные внутрибрюшинным введением уксусной кислоты или капсаицина в толстой кишке, были значительно ослаблены. Сократимость толстой кишки повышена при дисбактериозе.Дисбиоз кишечника вызывает изменения во врожденной кишечной иммунной системе и модулирует экспрессию сенсорных систем, связанных с болью, эффект, связанный со снижением реакций, связанных с висцеральной болью. Комменсальная микробиота модулирует нейроиммунные сенсорные системы кишечника, приводя к функциональным изменениям, по крайней мере, в том, что касается висцерозависимости. Подобные механизмы могут объяснить положительные эффекты антибиотиков или некоторых пробиотиков при лечении СРК.


Ключевые слова:

AMP, антимикробный пептид; CB1 / 2, каннабиноидный рецептор 1 или 2 типа; ФГД, функциональное расстройство желудочно-кишечного тракта; FISH, флуоресцентная гибридизация in situ; GCM, комменсальная микробиота кишечника; ЖКТ, желудочно-кишечный тракт; СРК, синдром раздраженного кишечника; MOR, мю-опиоидный рецептор; NGF, фактор роста нервов; PPR, рецептор распознавания образов; RELMβ, резистиноподобная молекула-β; RT-qPCR, количественная полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией; Reg3γ, регенерирующий островковый белок 3 гамма; SFB, сегментированные нитчатые бактерии; TLR, толл-подобный рецептор; TPH 1/2, изоформы 1 или 2 триптофангидроксилазы; TRPV1 / 3, временный рецепторный потенциал ваниллоида типа 1 или 3; каннабиноидные рецепторы; перистальтика толстой кишки; комменсальная микробиота кишечника; iNOS, индуцибельная синтаза оксида азота; врожденная иммунная система; дисбактериоз кишечника; опиоидные рецепторы; sIgA, секреторный IgA; висцеральная чувствительность.

Цифры

Рисунок 1.

Гистопатология толстой кишки в транспортных средствах и…

Рисунок 1.

Гистопатология толстой кишки у мышей, получавших носитель и антибиотики. ( A ) Гистопатологические оценки. (…


Фигура 1.

Гистопатология толстой кишки у мышей, получавших носитель и антибиотики. ( A ) Гистопатологические оценки. ( B ) Подсчет бокаловидных клеток из окрашенных PAS / AB pH = 2,5 срезов. ( C ) длина крипт толстой кишки. ( D ) Толщина слизистого слоя, оцененная по PAS / AB pH = 2.5 окрашенных срезов. Столбцы представляют собой среднее значение ± SEM, символы представляют отдельных животных. n = 7–8 на группу, *: P <0,05 по сравнению с носителем.

Рисунок 2.

Характеристики и количественное определение люминала…

Рисунок 2.

Характеристика и количественная оценка комменсальной микробиоты просвета кишечника. Данные показывают количественное определение qPCR…


Фигура 2.

Характеристика и количественная оценка комменсальной микробиоты просвета кишечника. Данные показывают количественное определение общего количества бактерий и основных бактериальных групп, присутствующих в микробиоте толстой кишки, количественной ПЦР (подробности см. В методах). Данные представлены в виде медианы (межквартильный размах) ± стандартное отклонение и выражены в количестве клеток / г кала; n = 7–8 для каждой группы.*, **: P <0,05 или 0,01 по сравнению с группой носителя. На нижнем правом графике показано относительное распределение микробиоты ободочной кишки у мышей, получавших носитель и антибиотики. Данные представляют собой относительную численность (процент) основных бактериальных групп, присутствующих в микробиоте кишечника, как количественно определено с помощью количественной ПЦР. Относительный процентный состав рассчитывали, принимая за 100% общее количество различных оцененных бактериальных групп ( C. coccoides , Bacteroides spp., Bifidobacterium spp и Lactobacillus / Enterococcus spp).

Рисунок 3.

Репрезентативные изображения ткани толстой кишки, показывающие…

Рисунок 3.

Типичные изображения ткани толстой кишки, показывающие Clostridium spp (идентифицированные FISH с использованием EREC…


Рисунок 3.

Типичные изображения ткани толстой кишки, показывающие прилипание Clostridium spp (идентифицированных FISH с использованием зонда EREC 482) к эпителию толстой кишки. ( A ) Животное, обработанное носителем. ( B ) Животное, леченное антибиотиками. ( C ) Необработанное наивное животное содержалось в тех же условиях, что и экспериментальные группы; включены сюда для сравнения. ( D ) Отрицательный контроль (гибридизирован с контрольным неспецифическим флуоресцентным зондом NON338).Во всех случаях ( A C ) наблюдались многочисленные бактерии, прикрепленные к эпителию толстой кишки. Однако обратите внимание, что бактерии в форме бациллов наблюдались у животных, получавших носитель ( A ) (аналогично тому, что наблюдали у не получавших лечения наивных животных ( C ), а у животных, получавших антибиотики ( B ) может наблюдаться сдвиг морфологии с появлением обильных коккоидных форм.

Рисунок 4.

Изменения в иммунной и бактериальной…

Рисунок 4.

Изменения в маркерах иммунного и бактериального взаимодействия. ( A ) Изменения врожденные…


Рисунок 4.

Изменения в маркерах иммунного и бактериального взаимодействия.( A ) Изменения маркеров, связанных с врожденным иммунитетом: уровни секреторного IgA (S-IgA) в просвете и уровни экспрессии генов антимикробных пептидов. ( B ) Изменения уровней экспрессии про- (IL-12p40, IL-6 и TNFα) и противовоспалительных (IL-10) цитокинов и индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS). ( C ) Изменения уровней экспрессии TLR. Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего, n = 7–8 группа, *: P <0,05 по сравнению с носителем.

Рисунок 5.

Изменения сенсорных маркеров. (…

Рисунок 5.

Изменения сенсорных маркеров. ( A ) Изменения в экспрессии гена толстой кишки…


Рисунок 5.

Изменения сенсорных маркеров. ( A ) Изменения в экспрессии генов толстой кишки каннабиноидных рецепторов 1 и 2 (CB1 / 2), мю-опиоидных рецепторов (MOR) и фактора роста нервов (NGF).Данные представляют собой среднее значение ± стандартная ошибка среднего, n = 5–8 животных на группу. *, **, ***: P <0,05, 0,01 или 0,001 по сравнению с носителем. ( B ) Количественная оценка иммунореактивных ганглиозных клеток в кишечном сплетении у животных, леченных носителем и антибиотиками. Данные представляют собой среднее значение ± SEM для 5-8 животных в группе; см. методы для получения подробной информации о процедурах количественной оценки.

Рисунок 6.

( A ) Корреляция между…

Рисунок 6.

( A ) Корреляция между общим количеством бактерий в просвете и сенсорными (CB1 и…

)


Рисунок 6.

( A ) Корреляция между общим количеством бактерий в просвете и сенсорными (CB1 и CB2) маркерами или TLR.( B ) Корреляция между уровнями экспрессии TLR7 и сенсорных маркеров. Каждая точка представляет собой отдельное животное. Пунктирные линии представляют 95% доверительный интервал.

Рисунок 7.

Влияние лечения антибиотиками на…

Рисунок 7.

Влияние лечения антибиотиками на реакции, связанные с висцеральной болью. A: Внутрибрюшинная уксусная кислота- (AA,…


Рисунок 7.

Влияние лечения антибиотиками на реакции, связанные с висцеральной болью. A: Абдоминальные сокращения, вызванные внутрибрюшинным введением уксусной кислоты (AA, 0,6%). На левом графике показано общее количество сокращений живота за время наблюдения (30 мин) в различных экспериментальных группах.Каждая точка представляет отдельное животное; горизонтальные линии с ошибками соответствуют среднему значению ± SEM. ***: P <0,001 по сравнению с соответствующей контрольной группой, не получавшей AA. №: P <0,05 по сравнению с группой носитель-АА. График справа показывает динамику (с 5-минутными интервалами) болевых реакций у одних и тех же животных. B: Внутри толстый кишечник капсаицин (Caps) вызывал поведение, связанное с висцеральной болью. На левом графике показано общее количество поведений за время наблюдения (30 мин) в различных экспериментальных группах.Каждая точка представляет отдельное животное; горизонтальные линии с ошибками соответствуют среднему значению ± SEM. ***: P <0,001 по сравнению с соответствующей контрольной группой, не получавшей капсаицин. №: P <0,05 по сравнению с группой носитель-кепки. График справа показывает динамику (с 5-минутными интервалами) наблюдения за поведением, связанным с болью, у одних и тех же животных.

Рисунок 8.

Влияние лечения антибиотиками на…

Рисунок 8.

Влияние лечения антибиотиками на сократимость толстой кишки, оцениваемое in vitro: базальная сократимость; сократительная…


Рисунок 8.

Влияние лечения антибиотиками на сократимость толстой кишки, оцениваемое in vitro: базальная сократимость; сократительные ответы на ингибирование NO-синтазы LNNA; Кривые «концентрация-ответ» на холинергическую стимуляцию карбахолом (CCh) и соответствующими EC50.Данные представляют собой среднее значение ± SEM, n = 5–6 на группу, каждая точка представляет отдельное животное (за исключением кривых концентрация-ответ, где показано только среднее значение ± SEM). *: P <0,05 по сравнению с носителем.

Все фигурки (8)

Похожие статьи

  • Стресс и антибиотики изменяют микробиоту просвета и стенок и усиливают локальную экспрессию висцеральных сенсорных систем у мышей.

    Агилера М., Вергара П., Мартинес В.
    Агилера М. и др.
    Нейрогастроэнтерол Мотил. 2013 августа; 25 (8): e515-29. DOI: 10.1111 / Nmo.12154. Epub 2013 27 мая.
    Нейрогастроэнтерол Мотил. 2013.

    PMID: 23711047

  • Связанные с окружающей средой адаптивные изменения комменсальной микробиоты кишечника не изменяют толл-подобные рецепторы толстой кишки, но модулируют локальную экспрессию сенсорных систем у крыс.

    Агилера М., Вергара П., Мартинес В.
    Агилера М. и др.
    Microb Ecol. 2013 июл; 66 (1): 232-43. DOI: 10.1007 / s00248-013-0241-0. Epub 2013 12 мая.
    Microb Ecol. 2013.

    PMID: 23666270

  • Специфические изменения комменсальной микробиоты кишечника и TLR во время индуцированного индометацином острого кишечного воспаления у крыс.

    Теран-Вентура Э, Агилера М., Вергара П., Мартинес В.Terán-Ventura E, et al.
    Колит Дж. Крона. 2014 сентябрь; 8 (9): 1043-54. DOI: 10.1016 / j.crohns.2014.02.001. Epub 2014 22 февраля.
    Колит Дж. Крона. 2014 г.

    PMID: 24566169

  • Текущее понимание микробиотической и диетической терапии для лечения воспалительных заболеваний кишечника.

    Eom T, Kim YS, Choi CH, Sadowsky MJ, Unno T.
    Эом Т. и др.
    J Microbiol. Март 2018; 56 (3): 189-198.DOI: 10.1007 / s12275-018-8049-8. Epub 2018 28 февраля.
    J Microbiol. 2018.

    PMID: 29492876

    Обзор.

  • Предполагаемая роль кишечной микробиоты в синдроме раздраженного кишечника.

    Коллинз С.М., Дену Э., Верду Э.Ф., Берчик П.
    Коллинз С.М. и др.
    Dig Liver Dis. 2009 декабрь; 41 (12): 850-3. DOI: 10.1016 / j.dld.2009.07.023. Epub 2009 8 сентября.
    Dig Liver Dis. 2009 г.PMID: 19740713

    Обзор.

Процитировано

33
статей

  • Животные модели висцеральной боли и роль микробиома.

    West C, McVey Neufeld KA.
    West C, et al.
    Neurobiol Pain. 2021 28 мая; 10: 100064. DOI: 10.1016 / j.ynpai.2021.100064. eCollection 2021 авг-дек.
    Neurobiol Pain. 2021 г.

    PMID: 34151049
    Бесплатная статья PMC.

    Обзор.

  • Многомерный подход к исследованию эффектов комбинации антибиотик-пробиотик на экосистему задней кишки лошади и микробный фибролиз.

    Коллине А., Гримм П., Джуллианд С., Джуллианд В.
    Collinet A, et al.
    Front Microbiol. 2021 25 марта; 12: 646294.DOI: 10.3389 / fmicb.2021.646294. Электронная коллекция 2021 г.
    Front Microbiol. 2021 г.

    PMID: 33841371
    Бесплатная статья PMC.

  • Антибиотики регулируют регенерацию кишечника.

    Диас-Диас Л.М., Росарио-Мелендес Н., Родригес-Вильяфанье А., Фигероа-Вега YY, Перес-Вильяфанье О.А., Колон-Крус А.М., Родригес-Санчес П.И., Куэвас-Крус Д.М., Малавес-Чаар-Мальдонадо С.Х. García-Arrarás JE.Диас-Диас Л.М. и др.
    Биология (Базель). 2021 марта 19; 10 (3): 236. DOI: 10.3390 / biology10030236.
    Биология (Базель). 2021 г.

    PMID: 33808600
    Бесплатная статья PMC.

  • Дисбактериоз кишечника, вызванный антибиотиками, вызывал поведенческие изменения и активацию нейронов в различных областях мозга у мышей.

    Ван П, Ту К, Цао П, Ян И, Чжан Х, Цю XT, Чжан ММ, У XJ, Ян Х, Чен Т.Ван П. и др.
    Мол мозг. 6 марта 2021 г .; 14 (1): 49. DOI: 10.1186 / s13041-021-00759-w.
    Мол мозг. 2021 г.

    PMID: 33676528
    Бесплатная статья PMC.

  • Высокий и сильный? Каннабиноиды и микробиом в боли.

    Ри К., О ‘Махони С.М., Крайан Дж. Ф.
    Rea K и др.
    Neurobiol Pain. 2021 16 февраля; 9: 100061. DOI: 10.1016 / j.ynpai.2021.100061. eCollection 2021 янв-июл.
    Neurobiol Pain.2021 г.

    PMID: 33665479
    Бесплатная статья PMC.

Типы публикаций

  • Поддержка исследований, за пределами США. Правительство

Условия MeSH

  • Антибактериальные агенты / способ применения и дозировка
  • Антибактериальные агенты / побочные эффекты *
  • Дисбиоз / химически индуцированный *
  • Желудочно-кишечный микробиом / эффекты лекарств *

LinkOut — дополнительные ресурсы

  • Источники полных текстов

  • Источники другой литературы

  • Медицинские

  • Материалы исследований

  • Разное

Лечение туберкулезом антибиотиками вызывает глубокий дисбиоз микробиома, который сохраняется долгое время после завершения терапии.

Одобрение исследования

Все добровольцы предоставили письменное информированное согласие на участие в этом исследовании.Все протоколы и формы согласия были одобрены наблюдательными советами GHESKIO и Weill Cornell Medicine. Все методы и процедуры были выполнены в соответствии с соответствующими институциональными руководящими принципами и правилами.

Набор пациентов и защита человеческих субъектов

Субъекты были зарегистрированы через Tri-Intuitional Research Unit (TBRU) совместно с центрами GHESKIO в Порт-о-Пренсе, Гаити, где все участники предоставили письменное информированное согласие.Все протоколы TBRU и формы согласия для образцов, собранных в GHESKIO, были одобрены институциональными наблюдательными советами GHESKIO и Weill Cornell Medicine (см. Утверждение исследования). Специальная клиническая группа на местах в центрах GHESKIO в Порт-о-Пренсе, Гаити, набрала добровольцев-исследователей в составе отдела исследований туберкулеза, финансируемого NIH U19 (AI111143). Статус инфицирования пациента Mtb определяется с использованием количественного анализа высвобождения IFNγ (IGRA), а активная форма туберкулеза определяется с использованием стандартных клинических оценок.Все пациенты с активным туберкулезом легких проходят периодические контрольные визиты во время лечения, а любой человек, имеющий контакт с активным пациентом с туберкулезом, проходит шестимесячное наблюдение и повторно проходит скрининг на статус IGRA. Все образцы пациентов были деидентифицированы на месте с использованием системы штрих-кода, прежде чем они были отправлены в Нью-Йорк для анализа. ДНК человека была очищена от метагеномных данных секвенирования перед анализом и публикацией в соответствии с удалением всех биометрических идентификаторов в соответствии с Законом о переносимости и подотчетности медицинского страхования 30 .Все клинические метаданные были собраны на месте и управлялись через систему управления данными REDCap 31 .

Клинические характеристики исследуемых групп из исследования TBRU

Мы набрали четыре группы лиц, используя дизайн поперечного исследования исследования. Чтобы охарактеризовать микробиомы кишечника людей из населения Гаити, мы набрали две группы контрольных лиц: 50 человек без инфекции Mtb (IGRA-) и 25 латентно инфицированных Mtb (LTBI), что определяется положительным результатом на интерферон Тест на высвобождение гамма-излучения (IGRA).Чтобы определить влияние антимикобактериальной терапии HRZE на микробиом кишечника, мы набрали 19 добровольцев, которые в настоящее время получают лечение HRZE от лекарственно-чувствительного туберкулеза. Трое из этих пролеченных лиц получали противотуберкулезную терапию дольше стандартных 6 месяцев по усмотрению врача (см. Таблицу 1). Кроме того, чтобы определить продолжительность нарушения микробиома при лечении HRZE, мы набрали 19 ранее леченных пациентов, излечившихся от активного туберкулеза. Клиническая характеристика групп представлена ​​в таблице 1.Чтобы надлежащим образом контролировать возраст, мы разделили нашу группу LTBI на две отдельные контрольные подгруппы, обозначенные LTBI (контроль лечения) и LTBI (вылеченный контроль), поскольку состав микробиома может значительно различаться с возрастом 32 . Учитывая возрастной диапазон лечившихся и вылеченных пациентов, мы использовали контрольную группу моложе 33 лет для контрольной группы лечения и контрольную группу моложе 30 лет для вылеченной контрольной группы. Все субъекты ВИЧ-отрицательны. Однако другие клинические переменные, такие как история диабета, не были доступны.

Экстракция ДНК из стула

Образцы стула собирали и хранили менее 24 часов при 4 ° C, делили на аликвоты (~ 2 мл каждый), замораживали при -80 ° C и отправляли в Нью-Йорк. ≈500 мг стула из замороженных образцов суспендировали в 500 мкл буфера для экстракции (200 мМ Трис-HCl, pH = 8,0; 200 мМ NaCl; 20 мМ ЭДТА), 210 мкл 20% SDS, 500 мкл фенола / хлороформа / изоамиловый спирт (25: 24: 1) и 500 мкл гранул диоксида циркония / диоксида кремния диаметром 0,1 мм (BioSpec Products). Образцы лизировали путем механического разрушения с помощью миксера (BioSpec Products) в течение двух минут с последующими двумя экстракциями фенолом / хлороформом / изоамиловым спиртом (25: 24: 1).ДНК осаждали этанолом и ацетатом натрия при -80 ° C в течение 1 часа, ресуспендировали в 200 мкл воды, свободной от нуклеаз, и дополнительно очищали с помощью мини-набора QIAamp DNA (Qiagen) в соответствии с протоколами производителя, включая удаление белка. обработкой протеиназой К. ДНК элюировали 200 мкл воды, свободной от нуклеаз, и сортировали при -20 ° C.

Секвенирование 16S рДНК

Праймеры, использованные для амплификации рДНК, были: 563 F (59-nnnnnnnn-NNNNNNNNNNN-AYTGGGYDTAAAGN G-39) и 926 R (59-nnnnnnnT-NNNNNNNGNNATC-NNNNNNNNGNNNNNNNNNT-CC-NNNNNNNNGNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNКаждая реакция содержала 50 нг очищенной ДНК, 0,2 мМ dNTP, 1,5 мкМ MgCl 2 , 1,25 ед. Platinum TaqDNA-полимеразы, 2,5 мкл 10-кратного буфера для ПЦР и 0,2 мкМ каждого праймера. Уникальный штрих-код Голея из 12 оснований (Ns) предшествовал праймерам для идентификации образца после объединения ампликонов. Перед штрих-кодом добавляли от одного до восьми дополнительных нуклеотидов, чтобы компенсировать секвенирование праймеров. Условия цикла были следующие: 94 ° C в течение 3 минут, затем 27 циклов 94 ° C в течение 50 секунд, 51 ° C в течение 30 секунд и 72 ° C в течение 1 минуты, где последний этап удлинения проводился при 72 ° C. на 5 мин.Повторные ПЦР объединяли и затем очищали с использованием набора для очистки Qiaquick PCR Purification Kit (Qiagen) и набора для очистки Qiagen MinElute PCR Purification Kit. Продукты ПЦР были количественно определены и объединены в эквимолярных количествах перед лигированием штрих-кодов и адаптеров Illumina с использованием процедуры подготовки образцов Illumina TruSeq Sample Preparation. Завершенную библиотеку секвенировали на платформе Illumina Miseq в соответствии с рекомендованным протоколом Illumina.

16S Bioinformatics Analysis

Для секвенирования 16S MiSeq считывания с парных концов были объединены, демультиплексированы, отфильтрованы по качеству с использованием максимальной ожидаемой ошибки (Emax = 1) и дереплицированы.Последовательности были сгруппированы в операционные таксономические единицы (OTU) с 97% -ным сходством на основе расстояния с использованием UPARSE 33 . Потенциально химерные последовательности были удалены с использованием как de novo, так и эталонных методов (где для последнего использовалась база данных Gold) 34 . Таксономические присвоения были выполнены с использованием BLASTN 35 и базы данных NCBI refseq_rna с пользовательскими скриптами 36 . Наш подход позволяет идентифицировать 30 основных таксонов, связанных с конкретным OTU, поэтому таксономическая номенклатура, которую мы используем для 16S, является универсальной.Эти данные о вызовах OTU доступны в дополнительных таблицах 2 и 3: дополнительная таблица 2 содержит результаты OTU BLASTN для LTBI (контроль лечения) и когорты лечения, а дополнительная таблица 3 содержит результаты OTU BLASTN для LTBI (излеченный контроль) и вылеченных когорт. Файл матрицы биологического наблюдения (биома) 37 , файл таксономии, файл эталонной последовательности и файл дерева были построены с использованием команд QIIME. Эти файлы были импортированы в R 38 и объединены с файлом метаданных в один объект Phyloseq 39 .Phyloseq использовался для всего последующего анализа таксономических данных 16S, а графики были построены с помощью пакета ggplot2 40 .

Метагеномное секвенирование с помощью дробовика

От 150 до 200 нг ДНК, выделенной из стула (см. Выше), подвергали акустическому срезанию. Библиотеки секвенирования Hiseq получали с использованием набора KAPA Hyper Prep Kit (Roche). ПЦР-амплификацию библиотек проводили в течение 6 циклов. Образцы обрабатывали на Hiseq 4000 в парном конечном прогоне 125 п.о. / 125 п.о. с использованием TruSeq SBS Kit v3 (Illumina).Среднее количество пар чтения на выборку составляло около 11 миллионов.

Биоинформатический анализ дробовика

Для анализа метагеномных считываний дробовика последовательности сначала были обрезаны и удалены от заражения хозяином с использованием Trimmomatic 41 и Bowtie2 42 . Затем деконтаминированные считывания хозяина были профилированы по численности видов микробов с использованием Metaphlan2 43 , а также по обилию гена Uniref и ортологов KEGG, а также функциональных путей (пути Metacyc, пути KEGG и модули KEGG) с использованием программного конвейера HUMAnN2 22 и собственные письменные сценарии (доступны по запросу).Затем для последующего статистического анализа в R. были использованы нормализованные таксономические, генные и метаболические уровни. Все образцы кишечного микробиома были секвенированы с использованием секвенирования 16S рДНК, однако только подмножество контролей было секвенировано с использованием метагеномики. Из-за ограничений размера выборки для сравнений секвенирования метагеномной ДНК мы объединили Mtb неинфицированных и ЛТИ в здоровую контрольную группу, которую использовали в качестве компаратора для метагеномных анализов.

Статистический анализ

Способность обнаруживать дифференциально большое количество OTU между группами людей имеет решающее значение для сравнения между группами, и существуют различные методы, которые прошли валидацию для такого рода анализа.Для секвенирования 16S рДНК мы использовали инструменты, доступные в пакете Phyloseq, для управления данными и метаданными для последующего анализа. Необработанные подсчеты с таксономией и метаданными были переданы в пакет DESeq2 для дифференциального анализа численности с использованием предположения об отрицательном биномиальном распределении с нулевой инфляцией 19 . Этот метод предполагает, что для многих OTU дисперсия в изобилии (то есть количество считываний) между выборками или группами превышает среднее количество считываний (часто нулевое). Если это так, метод DESeq можно использовать для преобразования данных, чтобы можно было более точно сравнивать различия между выборками или группами.Данные о гомоскедастической численности использовались для создания тепловых карт на рис. 3c и d, применяя преобразование стабилизации дисперсии из подобранных дисперсионных средних для преобразования данных подсчета. Мы дополнительно использовали удобный для микробиома линейный дискриминантный анализ, инструмент размера эффекта (LEfSe) 20 для выявления статистически значимых различий между клиническими группами. В этом методе сначала используется непараметрический тест сумм-рангов Крускала-Уоллиса (KW) между различными группами людей (т. Е., здоровый [состоящий из Mtb, неинфицированных и LTBI], получавших лечение HRZE или вылеченных), с последующим линейным дискриминантным анализом для оценки размера эффекта (т. е. степени значимой дифференциальной численности между конкретными OTU, таксонами, генами , или путь между группами). Мы попытались использовать как методы DESeq2, так и LEfSe, и постарались подчеркнуть, где есть совпадения. Все рисунки в документе, относящиеся к анализу последовательности 16S, построены с использованием нормализованных и преобразованных значений численности из пакета DESeq2.Для статистического анализа результатов считывания метагеномики дробовика данные были импортированы в R и преобразованы в объекты Phyloseq с помощью пользовательских скриптов. Пользовательский код, реализующий непараметрические тесты (ранг со знаком Вилкоксона) с коррекцией FDR (метод Бенджамини и Хохберга), а также LEfSe 20 использовались для проверки дифференциальной численности таксонов и функциональных путей. Для сравнений ЛТИ-лечение и ЛТИ-излеченный порог значения p сохранялся на уровне 0,05 как для начального теста Краскалла-Уоллиса, так и для последующих сопоставимых по полу подклассов ранговых тестов, подписанных Уилкоксоном.Мы дополнительно использовали тесты Permanova и Betadisper с использованием функции adonis в пакете Vegan в R. Adonis, разделяя матрицу расстояний данных подсчета OTU и выполняя дисперсионный анализ между группами образцов. Betadisper дополнительно подтверждает этот вывод, определяя, одинаково ли распределена разница между двумя группами. Все диаграммы прямоугольного сечения были созданы с помощью функции ggplot2 40 geom_boxplot, которая показывает первый и третий квартили набора данных и медианное значение данных в прямоугольнике, усы показывают 1.5-кратное значение межквартильного размаха шарнира коробки, а выбросы показаны точками. Все остальные графики были построены с использованием Prism 7.

Доступность данных

Все данные секвенирования и компьютерный код, а также метаданные, подтверждающие результаты этого исследования, доступны у соответствующих авторов по запросу.

Взаимодействие между лекарственными средствами и микробиомом кишечника

Ингибиторы протонной помпы

ИПП являются одними из наиболее часто используемых лекарств во всем мире и используются для лечения связанных с кислотой заболеваний, таких как пептические язвы, гастроэзофагеальный рефлюкс и диспепсия, а также для профилактики неврозов. -стероидные противовоспалительные лекарственные препараты гастродуоденопатия и кровотечение.Поскольку ИПП очень эффективны и имеют очень благоприятный профиль безопасности, их использование очень быстро расширилось за последние несколько десятилетий. В Нидерландах два миллиона человек (~ 12% населения) в настоящее время принимают пантопразол или омепразол по рецепту, и аналогичный процент использования был зарегистрирован для других стран, таких как Великобритания.20 21 Общая стоимость ИЦП в Великобритании составляет оценивается в более чем 100 миллионов фунтов стерлингов в год22. Кроме того, поскольку ИЦП продаются без рецепта в Нидерландах и во многих других странах, общее количество пользователей ИЦП будет намного выше, чем оценка, основанная только на рецептах. .В последние годы значительное внимание было уделено профилю безопасности и потенциальным побочным эффектам хронического использования ИПП. Хотя относительный риск нежелательной реакции на лекарственные препараты (НЛР) невелик, большое количество пользователей ИПП во всем мире означает, что абсолютное число пациентов с НЛР может быть высоким. Несмотря на наличие четких доказательных показаний к применению ИПП, было высказано предположение, что до 70% назначений ИПП могут быть ненужными, 22 при использовании ИПП в качестве профилактики стрессовых язв у пациентов, которые не получают рецептов, основанных на фактических данных. Критерии в значительной степени способствовали этому.Другим важным фактором здесь является то, что после начала приема ИПП мало что нужно переоценить по первоначальному показанию, по которому был прописан ИПП, и последующие попытки остановить их приводят к ненужному хроническому применению23 24

Крупное популяционное исследование, проведенное в Нидерландах, показало, что ИПП были лекарствами, наиболее связанными с уменьшением разнообразия и таксономических изменений в микробиоме кишечника.17 Расширение этого анализа для включения 16-секундных данных из когорты с воспалительным заболеванием кишечника и когорты с синдромом раздраженного кишечника воспроизвели эти изменения во всех трех когортах и ​​показали, что относительная численность до 20% бактериальных таксонов была изменена (уменьшена или увеличена) у пользователей ИПП по сравнению с теми, кто их не принимал.25 Аналогичные результаты, показывающие более низкое микробное разнообразие и меньшее количество кишечных комменсалов, наблюдались в исследовании, в котором анализировались 16-секундные данные образцов фекалий 1827 близнецов26. начальные ИЦП.11

В целом таксономические изменения в образцах фекалий потребителей ИПП показывают снижение численности комменсальных бактерий кишечника и увеличение количества бактерий из полости рта. Эти изменения включают увеличение семейств Enterobacteriaceae, Enterococcaceae и Lactobacillaceae и уменьшение количества Ruminococcaceae и Bifidobacteriaceae, в то время как сдвиг в сторону типичных бактерий полости рта отражается увеличением количества видов Rothia dentocariosa и Rothia mucilaginosa 8, род. и семейство Micrococcaceae.25 Более того, похоже, что наблюдаемые изменения являются классовым эффектом ИПП, поскольку омепразол, эзомепразол и пантопразол показали аналогичные изменения. Более высокая дозировка также связана с более значительными микробными изменениями19.

В недавнем исследовании, в котором использовались данные метагеномной последовательности, позволяющие проводить как таксономию с высоким разрешением, так и анализ прогнозируемых путей, изучалось влияние 41 широко используемого препарата на микробиом кишечника и снова было обнаружено, что ИПП составляют наибольшее количество ассоциаций.19 После корректировки воздействия сопутствующего приема других лекарств, ИПП были достоверно связаны с 24 таксонами и 133 путями. Прогнозируемые функциональные изменения включали увеличение биосинтеза жирных кислот и липидов, ферментацию метаболизма никотинамидадениндинуклеотида (НАД), биосинтез L-аргинина и деградацию пуриндезоксирибонуклеозида. Эти изменения путей можно объяснить наблюдаемыми изменениями численности конкретных таксонов. Например, биосинтез L-аргинина был более распространен в микробиоме пользователей ИПП.Хотя предполагается, что несколько бактериальных таксонов, включая виды Bifidobacterium и Ruminococcus , вносят вклад в эти пути, статистический анализ показал, что только изменения в Streptococcus mutans способствовали прогнозируемым изменениям пути из-за использования ИПП19. Считается, что кислотность желудочного сока, вызванная ИПП, ответственна за наблюдаемые микробные изменения, поскольку она позволяет бактериям полости рта колонизировать микробиом кишечника, что приводит к изменениям в таксономическом гомеостазе (рис. 1).Это подтверждается наблюдением «оральной обработки» микробиома кишечника у пользователей ИПП.25 Однако исследование in vitro, оценивающее прямое воздействие обычно используемых лекарств, включая ИПП, на кишечные комменсалы, показало заметные изменения в скорости роста бактерий, что означает существует также прямой эффект, который потенциально опосредуется связыванием ИПП с бактериальными H + / K + АТФ-азами.27

Важно понимать, что изменения микробиома, вызванные ИПП, на самом деле могут способствовать возникновению клинически важных заболеваний.Например, в предыдущих исследованиях были определены изменения в микробиоме кишечника, которые приводят к снижению устойчивости к колонизации кишечных инфекций, включая Clostridium difficile , Campylobacter и Salmonella , которые аналогичны тем, которые наблюдаются сейчас у пользователей ИПП28. 29 У пользователей ИПП ОШ составляет от 1,5 до 1,8 для C. difficile и от 2,0 до 4,0 для других патогенных бактерий.30 Как известно, инфекций, вызванных C. difficile , развиваются в измененной микробной среде кишечника после назначение антибиотиков 31 потенциально может быть справедливо и при применении ИПП.Кроме того, начало и отмена ИПП влияет на клиническое течение декомпенсированного цирроза печени, возможно, из-за изменений в микробиоте кишечника.32 Наконец, повышенное использование ИПП в раннем детстве может вызвать долгосрочные изменения в развивающемся микробиоме кишечника, что может привести к ожирение в более старшем возрасте.33

Хотя профили эффективности и безопасности ИПП по-прежнему очень благоприятны, когда они назначаются по доказательным показаниям, медицинское сообщество должно начать переосмысливать их широкое и хроническое использование и их доступность без рецепта.Мы подошли к тому моменту, когда нам необходимо тщательно оценить долгосрочные эффекты вызванных ИПП изменений в микробиоме примерно у одной пятой населения западного общества, сдвиг, который произошел за относительно короткий период времени. время в истории человечества, и конкретно изучить влияние изменения развивающегося микробиома кишечника в раннем возрасте и его влияние на здоровье и болезни в более позднем возрасте.

Метформин

Метформин — это соединение, снижающее уровень глюкозы в крови, используемое при лечении диабета 2 типа (T2D).Хотя его точный рабочий механизм сложен и до конца не изучен, метформин действительно ингибирует глюконеогенез в печени, и исследования все чаще предполагают, что некоторые из его полезных эффектов опосредованы микробиотой кишечника.34 35 По сравнению с ИПП, которые используются для широкого ряда заболеваний. По показаниям или симптомам, метформин (почти) исключительно используется при диабете, что затрудняет отделение воздействия препарата на микробиом от изменений в микробиоме кишечника, которые связаны с основным заболеванием.Тем не менее, это было сделано с помощью эпохального исследования, которое показало, что ранее наблюдаемые изменения в микробиоме кишечника, которые, как считалось, были вызваны лежащим в основе СД2, на самом деле были вызваны использованием метформина (12).

В дополнительном интервенционном исследовании на здоровых добровольцах использование метформина привело к изменению у> 80 видов по сравнению с контрольной группой, получавшей плацебо. Примечательно, что лечение метформином значительно увеличивает количество Escherichia coli и снижает численность Intestinibacter , что согласуется с данными перекрестных когорт, которые сравнивали нелеченных пациентов с пациентами с СД2, получавшими метформин.12 36 Впоследствии авторы трансплантировали образцы фекалий от доноров, получавших метформин или получавших плацебо, стерильным мышам и наблюдали более низкие уровни глюкозы в крови у мышей, получавших образцы фекалий от добровольцев, получавших метформин, что подразумевает прямое влияние микробиома кишечника на уровень глюкозы в крови. Считается, что этот эффект опосредован действием метформина на бактерии, продуцирующие короткоцепочечные жирные кислоты (бутират), и численностью Akkermansia muciniphila , а также через общие биологические пути и гены, кодируемые различными бактериями, пораженными метформином, например , металлопротеины или переносчики металлов.Более того, клинически хорошо известно, что до одной трети пациентов, принимающих метформин, сообщают о побочных эффектах со стороны желудочно-кишечного тракта, таких как диарея, вздутие живота и тошнота, а также об обнаруженных изменениях, вызванных метформином, включая повышение факторов вирулентности и генов газового метаболизма (в основном происходящих из увеличение количества видов E. coli на ( видов)), может способствовать возникновению этих побочных эффектов.12 36

Взаимосвязь между метформином и микробиомом кишечника показывает, как обычно используемое лекарство может изменить микробиом кишечника и объяснить часть терапевтической функции лекарства, а также некоторые его побочные эффекты.В нем также подчеркивается необходимость строгого контроля таких факторов, как употребление наркотиков (включая метформин, антибиотики, ИПП и другие препараты), при проведении исследований микробиома, направленных на изучение конкретных заболеваний или состояний.

Другие широко применяемые неантибиотические препараты

Крупные популяционные исследования микробиома с использованием перекрестных данных когорт из Великобритании, Нидерландов и Бельгии оценили сотни факторов, включая употребление наркотиков. В дополнение к ИПП и метформину эти исследования показали, что другие широко используемые препараты, включая слабительные, статины, антидепрессанты и опиоиды, могут объяснить некоторые вариации в составе микробиома кишечника.15 18 37

При рассмотрении микробных изменений, вызванных употреблением слабительных, следует принимать во внимание тот факт, что время прохождения через кишечник, консистенция стула и количество бактерий (например, микробная нагрузка на образец) — все это влияет на характеристики микробиома.38 39 Например, увеличение численности из Bacteroides видов наблюдаются у лиц, принимающих слабительные, а также в образцах стула с низкой консистенцией. Однако в независимом исследовании мышей, подвергшихся воздействию полиэтиленгликоля (ПЭГ), было обнаружено аналогичное увеличение Bacteroides .В этом исследовании индукция легкой осмотической диареи путем введения ПЭГ вызвала долгосрочные изменения в микробиоме кишечника, временное нарушение слизистого барьера и последующие врожденные и адаптивные иммунные ответы.40 После введения ПЭГ семейство S24-7 (в пределах отряд Bacteroidales) исчез и был полностью заменен вырастанием семейства Bacteroidaceae. Этот эффект был постоянным, если не было заменено семейство S24-7. Другие таксоны, такие как Verrucomicrobia и Gammaproteobacteria, показали временные изменения, но в конечном итоге вернулись к исходным уровням.Немногочисленные данные о пациентах, принимающих препараты для кишечника, также показали краткосрочные преходящие изменения в показателях разнообразия микробиома, но подробные исследования отсутствуют.41 Однако, учитывая данные, полученные на мышах, вполне вероятно, что использование слабительных имеет как краткосрочное, так и долгосрочное воздействие на состав микробиома кишечника, которое не зависит от консистенции стула и количества бактерий в образце.

Дисбиоз, связанный с антибиотиками, влияет на способность кишечной микробиоты контролировать воспаление кишечника при трансплантации фекальной микробиоты на экспериментальных моделях колита | Микробиом

  • 1.

    Камада Н., Со Су, Чен Г. Ю., Нуньес Г. Роль кишечной микробиоты в иммунитете и воспалительных заболеваниях. Nat Rev Immunol. 2013. 13 (5): 321–35.

    CAS
    PubMed
    Статья
    PubMed Central

    Google Scholar

  • 2.

    Моди С.Р., Коллинз Дж. Дж., Релман Д.А. Антибиотики и микробиота кишечника. J Clin Invest. 2014. 124 (10): 4212–8.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 3.

    Баумлер А.Дж., Сперандио В. Взаимодействие между микробиотой и патогенными бактериями в кишечнике. Природа. 2016; 535 (7610): 85–93.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 4.

    Ракофф-Нахум С., Паглино Дж., Эслами-Варзане Ф., Эдберг С., Меджитов Р. Распознавание комменсальной микрофлоры толл-подобными рецепторами необходимо для гомеостаза кишечника. Клетка. 2004. 118 (2): 229–41.

    CAS
    PubMed
    Статья
    PubMed Central

    Google Scholar

  • 5.

    Скотт Н.А., Андрусайте А., Андерсен П., Лоусон М., Алкон-Гинер С., Леклер С., Каим С., Ле Галл Г., Шоу Т., Коннолли JPR и др. Антибиотики вызывают стойкое нарушение регуляции кишечного Т-клеточного иммунитета, нарушая гомеостаз макрофагов. Sci Transl Med. 2018; 10 (464): eaao4755.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья
    CAS

    Google Scholar

  • 6.

    Burrello C, Garavaglia F, Cribiu FM, Ercoli G, Bosari S, Caprioli F, Facciotti F.Кратковременное пероральное лечение антибиотиками способствует воспалительной активации инвариантных Т-киллеров толстой кишки и обычных CD4 (+) Т-клеток. Фронт Мед (Лозанна). 2018; 5:21.

    Артикул

    Google Scholar

  • 7.

    Кронман М.П., ​​Заутис Т.Э., Хейнс К., Фенг Р., Гроб С.Е. Воздействие антибиотиков и развитие ВЗК у детей: популяционное когортное исследование. Педиатрия. 2012; 130 (4): e794–803.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 8.

    Shaw SY, Blanchard JF, Bernstein CN. Связь между применением антибиотиков на первом году жизни и воспалительным заболеванием кишечника у детей. Am J Gastroenterol. 2010. 105 (12): 2687–92.

    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 9.

    Убеда C, Таур Y, Jenq RR, Equinda MJ, Son T, Samstein M, Viale A, Socci ND, van den Brink MR, Kamboj M, et al. Устойчивый к ванкомицину Enterococcus преобладание кишечной микробиоты становится возможным благодаря лечению антибиотиками у мышей и предшествует инвазии кровотока у людей.J Clin Invest. 2010. 120 (12): 4332–41.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 10.

    Льюис Б.Б., Баффи К.Г., Картер Р.А., Лейнер И., Туссен, Северная Каролина, Миллер Л.К., Гобурн А., Линг Л., Памер Э.Г. Утрата опосредованной микробиотой устойчивости к колонизации инфекции Clostridium difficile при пероральном приеме ванкомицина по сравнению с метронидазолом. J Infect Dis. 2015; 212 (10): 1656–65.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 11.

    Глик Л. Р., Соссенхаймер PH, Оллех Дж. Э., Коэн Р. Д., Хайман Н. Н., Херст Р. Д., Рубин Д. Т.. Низкие дозы метронидазола связаны со снижением частоты эндоскопических рецидивов болезни Крона после резекции подвздошной кишки: ретроспективное когортное исследование. Колит Дж. Крона. 2019; 13 (9): 1158–62.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 12.

    Буррелло С., Джуффре М.Р., Макандог А.Д., Диас-Басабе А., Крибиу Ф.М., Лопес Г., Борго Ф., Нези Л., Каприоли Ф., Векки М. и др.Трансплантация фекальной микробиоты контролирует хроническое кишечное воспаление у мышей, модулируя функции иммунных клеток и состав кишечной микробиоты. Ячейки. 2019; 8 (6): 517.

    CAS
    PubMed Central
    Статья
    PubMed

    Google Scholar

  • 13.

    Burrello C, Garavaglia F, Cribiu FM, Ercoli G, Lopez G, Troisi J, Colucci A, Guglietta S, Carloni S, Guglielmetti S, et al. Терапевтическая трансплантация фекальной микробиоты контролирует воспаление кишечника за счет секреции IL10 иммунными клетками.Nat Commun. 2018; 9 (1): 5184.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья
    CAS

    Google Scholar

  • 14.

    Альбанезе Д., Фонтана П., Де Филиппо С., Кавальери Д., Донати К. MICCA: полное и точное программное обеспечение для таксономического профилирования метагеномных данных. Научный доклад 2015; 5: 9743.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 15.

    Ван К., Гаррити ГМ, Тьедже Дж. М., Коул Дж. Р.Наивный байесовский классификатор для быстрого отнесения последовательностей рРНК к новой бактериальной таксономии. Appl Environ Microbiol. 2007. 73 (16): 5261–7.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 16.

    ДеСантис Т., Хугенгольц П., Келлер К., Броди Э., Ларсен Н., Пичено И., Фан Р., Андерсен Г.Л. NAST: сервер множественного выравнивания последовательностей для сравнительного анализа генов 16S рРНК. Nucleic Acids Res. 2006; 34 (приложение 2): W394–9.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 17.

    ДеСантис Т.З., Хугенхольц П., Ларсен Н., Рохас М., Броди Е.Л., Келлер К., Хубер Т., Далеви Д., Ху П., Андерсен Г.Л. Greengenes, проверенная химерами база данных генов 16S рРНК и рабочая среда, совместимая с ARB. Appl Environ Microbiol. 2006. 72 (7): 5069–72.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 18.

    Цена МН, Дехал П.С., Аркин А.П. FastTree 2 — деревья примерно максимального правдоподобия для больших трасс. PLoS One. 2010; 5 (3): e9490.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья
    CAS

    Google Scholar

  • 19.

    Мак-Мерди П.Дж., Холмс С. Филосек: пакет R для воспроизводимого интерактивного анализа и графики данных переписи микробиома. PLoS One. 2013; 8 (4): e61217.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 20.

    Сегата Н., Изард Дж., Уолдрон Л., Геверс Д., Миропольский Л., Гарретт В.С., Хаттенхауэр К. Открытие и объяснение метагеномных биомаркеров. Genome Biol. 2011; 12 (6): R60.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 21.

    Брейман Л. Случайные леса. Машинное обучение. 2001. 45 (1): 5–32.

    Артикул

    Google Scholar

  • 22.

    Мерфи М.А., Эванс Дж. С., Сторфер А.Количественная оценка связи Bufo boreas в Йеллоустонском национальном парке с ландшафтной генетикой. Экология. 2010. 91 (1): 252–61.

    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 23.

    Роггеро П., Лиотто Н., Поцци С., Брага Д., Троизи Дж., Менис С., Джанни М.Л., Берни Канани Р., Папаро Л., Ночерино Р. и др. Анализ созревания иммунитета, микробиоты и метаболома у младенцев в клинических испытаниях смеси, ферментированной Lactobacillus paracasei CBA L74. Nat Commun.2020; 11 (1): 2703.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 24.

    Самнер Л.В., Амберг А., Барретт Д., Бил М.Х., Бегер Р., Дайкин С.А., Фан Т.В., Файн О., Гудакр Р., Гриффин Д.Л. и др. Предлагаемые минимальные стандарты отчетности для химического анализа Инициатива по стандартам метаболомики Рабочей группы по химическому анализу (CAWG) (MSI). Метаболомика. 2007. 3 (3): 211–21.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 25.

    Wold S, Sjöström M, Eriksson L. PLS-регрессия: основной инструмент хемометрики. PLS методы. 2001; 58: 109–30.

    CAS

    Google Scholar

  • 26.

    Сиси-Ахо М., Катаямаа М., Етукури Л., Оресич М. Метод нормализации данных метаболомики с использованием оптимального выбора нескольких внутренних стандартов. Биоинформатика BMC. 2007; 8: 93.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья
    CAS

    Google Scholar

  • 27.

    Caprioli F, Pallone F, Monteleone G. Иммунный ответ Th27 при ВЗК: новый патогенетический механизм. Колит Дж. Крона. 2008. 2 (4): 291–5.

    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 28.

    Буррелло С., Пеллегрино Дж., Джуффре М.Р., Ловати Дж., Маганья I, Берточки А., Крибиу Ф.М., Богжио Ф., Ботти Ф., Тромбетта Е. и др. Микробиота, связанная со слизистой оболочкой, управляет патогенными функциями в кишечных iNKT-клетках, происходящих от ВЗК. Life Sci Alliance. 2019; 2 (1): e201800229.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 29.

    Мариотти С., Нисини Р.: Создание клонов Т-клеток человека. В: Протоколы Т-клеток. изд .: Springer; 2009: 65-93.

  • 30.

    Team RC: язык и среда для статистических вычислений. R Фонд статистических вычислений, 2015; Вена, Австрия. В.; 2016.

  • 31.

    Бенджамини Ю., Хохберг Ю. Контроль уровня ложных открытий: практичный и эффективный подход к множественному тестированию.J R Stat Soc B Methodol. 1995: 289–300.

  • 32.

    Ревель В. Психология: процедуры психологических, психометрических и личностных исследований. Пакет R версии 1.3. 10. Эванстон: Северо-Западный университет; 2013.

    Google Scholar

  • 33.

    Kump P, Wurm P, Grochenig HP, Wenzl H, Petritsch W., Halwachs B, Wagner M, Stadlbauer V, Eherer A, Hoffmann KM, et al. Таксономический состав кишечной микробиоты донора является основным фактором, влияющим на эффективность трансплантации фекальной микробиоты при терапии рефрактерного язвенного колита.Алимент Pharmacol Ther. 2018; 47 (1): 67–77.

    CAS
    PubMed
    Статья
    PubMed Central

    Google Scholar

  • 34.

    Иванов И.И., Атараши К., Манел Н., Броди Э.Л., Шима Т., Караоз У, Вей Д., Гольдфарб К.С., Санти Калифорния, Линч С.В. Индукция кишечных клеток Th27 сегментированными нитчатыми бактериями. Клетка. 2009. 139 (3): 485–98.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 35.

    An D, Oh SF, Olszak T, Neves JF, Avci FY, Erturk-Hasdemir D, Lu X, Zeissig S, Blumberg RS, Kasper DL. Сфинголипиды симбиотического микроба регулируют гомеостаз Т-клеток-естественных киллеров кишечника хозяина. Клетка. 2014. 156 (1-2): 123–33.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 36.

    Проект «Микробиом человека» C. Структура, функции и разнообразие здорового микробиома человека. Природа. 2012. 486 (7402): 207–14.

    Артикул
    CAS

    Google Scholar

  • 37.

    Irrazabal T, Thakur BK, Kang M, Malaise Y, Streutker C, Wong EOY, Copeland J, Gryfe R, Guttman DS, Navarre WW, et al. Ограничение окислительного повреждения ДНК снижает вызванный микробами колоректальный рак, связанный с колитом. Nat Commun. 2020; 11 (1): 1802.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 38.

    Белчева А., Ирразабал Т., Робертсон С.Дж., Штрейткер С., Моган Х., Рубино С., Морияма Е.Х., Коупленд Дж. К., Сурендра А., Кумар С. и др. Микробный метаболизм кишечника управляет трансформацией эпителиальных клеток толстой кишки с дефицитом MSh3. Клетка. 2014. 158 (2): 288–99.

    CAS
    PubMed
    Статья
    PubMed Central

    Google Scholar

  • 39.

    Кумар А., Ву Х., Кольер-Хьямс Л.С., Квон Ю.М., Хансон Дж.М., Нейш А.С. Бактериальный продукт ферментации, бутират, влияет на передачу сигналов эпителия посредством опосредованных реактивными формами кислорода изменений неддилирования кулина-1.J Immunol. 2009. 182 (1): 538–46.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 40.

    Смит П.М., Ховитт М.Р., Паников Н., Мишо М., Галлини К.А., Бохлули Ю.М., Гликман Дж. Н., Гарретт В.С. Микробные метаболиты, короткоцепочечные жирные кислоты, регулируют гомеостаз Treg-клеток толстой кишки. Наука. 2013. 341 (6145): 569–73.

    CAS
    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 41.

    Фурусава И, Обата И, Фукуда С., Эндо Т.А., Накато Дж., Такахаши Д., Наканиши И., Уэтаке С., Като К., Като Т. и др. Бутират комменсального микроба индуцирует дифференцировку регуляторных Т-клеток толстой кишки. Природа. 2013. 504 (7480): 446–50.

    CAS
    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 42.

    Аморосо С., Перилло Ф., Страти Ф., Фантини М., Каприоли Ф., Фаччиотти Ф. Роль биомодуляторов кишечной микробиоты на иммунитет слизистой оболочки и воспаление кишечника.Ячейки. 2020; 9 (5): 1234.

    CAS
    PubMed Central
    Статья
    PubMed

    Google Scholar

  • 43.

    Perillo F, Amoroso C, Strati F, Giuffre MR, Diaz-Basabe A, Lattanzi G, Facciotti F. Манипуляции с кишечной микробиотой как инструмент для лечения колоректального рака: последние достижения в ее использовании в терапевтических целях. Int J Mol Sci. 2020; 21 (15): 5389.

    CAS
    PubMed Central
    Статья
    PubMed

    Google Scholar

  • 44.

    Гао Х, Цао Ц., Ченг И, Чжао Д., Ван З., Ян Х, Ву Ц., Ю Л., Ван И, Лин И и др. Хронический стресс способствует развитию колита, нарушая микробиоту кишечника и вызывая реакцию иммунной системы. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2018; 115 (13): E2960–9.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 45.

    Ллойд-Прайс Дж., Арз К., Анантакришнан А.Н., Ширмер М., Авила-Пачеко Дж., Пун Т.В., Эндрюс Э., Аджами Н.Дж., Бонэм К.С., Брислон С.Дж. и др.Многокомпонентность микробной экосистемы кишечника при воспалительных заболеваниях кишечника. Природа. 2019; 569 (7758): 655–62.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 46.

    Sarrabayrouse G, Landolfi S, Pozuelo M, Willamil J, Varela E, Clark A, Campos D, Herrera C, Santiago A, Machiels K, et al. Микробная нагрузка слизистой оболочки при болезни Крона: потенциальный предиктор реакции на трансплантацию фекальной микробиоты. EBioMedicine.2020; 51: 102611.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 47.

    Belzer C, de Vos WM. Микробы внутри — от разнообразия к функциям: пример Аккермансии. ISME J. 2012; 6 (8): 1449–58.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 48.

    Ventura M, Turroni F, Motherway MOC, MacSharry J, van Sinderen D. Взаимодействия между хозяином и микробом, которые способствуют колонизации кишечника комменсальными бифидобактериями.Trends Microbiol. 2012. 20 (10): 467–76.

    CAS
    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 49.

    Theriot CM, Koenigsknecht MJ, Carlson PE Jr, Hatton GE, Nelson AM, Li B, Huffnagle GB, ZL J, Young VB. Вызванные антибиотиками изменения в микробиоме и метаболоме кишечника мыши повышают восприимчивость к инфекции Clostridium difficile. Nat Commun. 2014; 5: 3114.

    PubMed
    PubMed Central
    Статья
    CAS

    Google Scholar

  • 50.

    Мацубара Т., Танака Н., Краус К.В., Манна С.К., Канг Д.В., Андерсон Э.Р., Люке Х., Паттерсон А.Д., Шах Ю.М., Гонсалес Ф.Дж. Metabolomics идентифицирует воспалительный каскад, связанный с диоксином и вызванным диетой стеатогепатитом. Cell Metab. 2012; 16 (5): 634–44.

    CAS
    PubMed
    PubMed Central
    Статья

    Google Scholar

  • 51.

    Fais S, Pallone F, Squarcia O, Biancone L, Ricci F, Paoluzi P, Boirivant M: антигены HLA-DR на эпителиальных клетках толстой кишки при воспалительном заболевании кишечника: I.Связь с состоянием активации лимфоцитов собственной пластинки и эпителиальной экспрессией других поверхностных маркеров. Clin Exp Immunol 1987, 68 (3): 605.

  • 52.

    Fournier B, Parkos C. Роль нейтрофилов при воспалении кишечника. Mucosal Immunol. 2012. 5 (4): 354–66.

    CAS
    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 53.

    Hill C, Guarner F, Reid G, Gibson GR, Merenstein DJ, Pot B, Morelli L, Canani RB, Flint HJ, Salminen S.Консенсусное заявление Международной научной ассоциации пробиотиков и пребиотиков относительно области применения и надлежащего использования термина пробиотик. Нат Рев Гастроэнтерол Гепатол. 2014; 11 (8): 506–14.

    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 54.

    Марко М.Л., Хини Д., Бинда С., Чифелли С.Дж., Коттер П.Д., Фолинье Б., Гензле М., Корт Р., Пасин Дж., Пихланто А. Польза для здоровья ферментированных продуктов: микробиота и не только. Curr Opin Biotechnol.2017; 44: 94–102.

    CAS
    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • 55.

    van Zanten GC, Krych L, Roytio H, Forssten S, Lahtinen SJ, Abu Al-Soud W., Sorensen S, Svensson B, Jespersen L, Jakobsen M. Синбиотик Lactobacillus acidophilus NCFM и целлобиоза не влияет на человека разнообразие кишечных бактерий, но увеличивает количество лактобацилл, бифидобактерий и жирных кислот с разветвленной цепью: рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование.FEMS Microbiol Ecol. 2014. 90 (1): 225–36.

    PubMed
    Статья
    CAS

    Google Scholar

  • 56.

    Велкер К., Мартин А., Колле П., Зибек М., Гросс М. Повышенная кишечная проницаемость у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника. Eur J Med Res. 2004. 9 (10): 456–60.

    CAS
    PubMed

    Google Scholar

  • 57.

    Di Giacinto C, Marinaro M, Sanchez M, Strober W, Boirivant M.Пробиотики облегчают рецидивирующий Th2-опосредованный колит у мышей, индуцируя IL-10 и IL-10-зависимые TGF-β-несущие регуляторные клетки. J Immunol. 2005. 174 (6): 3237–46.

    PubMed
    Статья

    Google Scholar

  • Границы | Антибиотики как основные разрушители кишечной микробиоты

    Введение

    Научные достижения последних десятилетий привели к растущему признанию роли микробиоты кишечника человека в здоровье и болезнях (Ananthakrishnan et al., 2019). До этого было проведено мало исследований непатогенных микроорганизмов, населяющих желудочно-кишечный тракт (Guarner, 2012). Поскольку большинство этих микроорганизмов невозможно культивировать, они оставались в значительной степени неизученными до появления молекулярных методов. Обширные экспериментальные и клинические данные показывают, что кишечные микроорганизмы необходимы для оптимального функционирования человеческого организма (Guarner, 2015).

    В 1885 году Луи Пастер предположил, что животные, выращенные в стерильных условиях, не смогут выжить (Pasteur, 1885).Бернард С. Востманн и его команда доказали неверность гипотезы Пастера, когда они разработали методы разведения животных в стерильных условиях (Wostmann, 1981). Однако они обнаружили, что стерильным животным требуется большое количество пищи, богатой питательными веществами, но при этом они по-прежнему задерживают рост и развитие по сравнению с нормальными животными. У здоровых животных были меньшие сердца, легкие и печень, более низкий сердечный выброс, более тонкие стенки кишечника, сниженная перистальтика желудочно-кишечного тракта, более низкие уровни сывороточного гамма-глобулина и атрофированные лимфатические узлы (Wostmann, 1981).Большинство этих недостатков можно восстановить путем введения кишечной микробиоты животных, выращенных в нормальных условиях. Следовательно, хотя колонизация микробов может и не иметь существенного значения для жизни, она имеет решающее значение для здоровья (Guarner and Malagelada, 2003; O’Hara and Shanahan, 2006).

    Знания, полученные на беспроблемных животных моделях, в настоящее время используются в физиологии и медицине человека посредством исследований комменсальных микроорганизмов (Gilbert et al., 2018). Экологические ниши, расположенные вдоль желудочно-кишечного тракта от рта до ануса, содержат крупнейшие микробные сообщества, обнаруженные в организме человека, включая примерно 3.9 × 10 13 бактериальных клеток, которые можно исследовать в образцах фекалий с использованием комбинации геномного и культурального подходов (Browne et al., 2016; Sender et al., 2016). Магнитно-резонансная томография показывает, что толстый кишечник населен несколькими сотнями граммов микробов, что неудивительно, поскольку в нем созданы оптимальные условия для размножения микробов (т.е. постоянная температура, анаэробиоз и медленная моторика) (Bendezú García et al., 2016 ).

    Разработка антибиотиков широко считается одним из величайших достижений медицины 20 -го века (Bud, 2007; Королевский колледж врачей Эдинбурга, 2010).В период с 2000 по 2015 год использование антибиотиков во всем мире увеличилось на 65% (Klein et al., 2018). Хотя большинство курсов лечения антибиотиками не имеют явных побочных эффектов, антибиотики могут вызывать значительные изменения в микробиоте кишечника, которые имеют как краткосрочные, так и долгосрочные последствия для здоровья (Dethlefsen and Relman, 2011). Долгое время подозревалась связь между ранним воздействием антибиотиков и детской астмой, аллергией и заболеваниями дыхательных путей (Foliaki et al., 2009). Наблюдательные исследования также указывают на участие антибиотиков в патогенезе других все более распространенных состояний, включая желудочно-кишечные инфекции, увеличение веса и ожирение, воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) и колоректальный рак (Lange et al., 2016). Еще одно серьезное последствие использования антибиотиков — развитие устойчивости бактерий к антибиотикам (Giedraitiene et al., 2011).

    Целью данной статьи является обзор литературы о кишечной микробиоте и ее значении для здоровья человека, а также описание рисков, связанных с использованием антибиотиков, и описание некоторых подходов, которые могут минимизировать эти риски.

    Микробиота кишечника человека

    Микробиота определяется как совокупность микроорганизмов, присутствующих в определенной среде, в то время как термин «микробиом» относится ко всей среде обитания, включая микроорганизмы (бактерии, археи, низшие и высшие эуркариоты и вирусы), их геномы и условия окружающей среды, существующие в этой среде обитания (Marchesi and Ravel, 2015).Бактерии, археи, эукариоты (грибы и протисты) и вирусы, населяющие желудочно-кишечный тракт человека, в совокупности называют микробиотой кишечника человека.

    Состав

    Генома одного симбиотического вида микроорганизмов, вероятно, недостаточно для выживания (Guarner, 2015). В результате многовидовые сообщества, организованные вокруг сложной сети метаболических взаимозависимостей, например, в кишечнике человека, представляют собой естественную среду для большинства симбиотических микробов (Guarner, 2015).

    Развитие независимых от культуры методов исследования, сочетающих генетическое секвенирование с биоинформатикой, привело к быстрому прогрессу в изучении микробиоты кишечника человека (Guarner, 2015). Одним из наиболее распространенных методов, используемых для таксономической идентификации и оценки видового разнообразия прокариот (бактерий и архей), является секвенирование гена, кодирующего малую субъединицу рибосомной РНК (16S рРНК) (Guarner, 2015). Из 55 типов, составляющих домен Bacteria, только от семи до девяти обнаружены в кишечнике человека, при этом большинство (90%) принадлежит типам Bacteroidetes и Firmicutes (Eckburg et al., 2005). Другие типы, постоянно идентифицируемые в кишечнике человека, включают Proteobacteria , Actinobacteria , Fusobacteria и Verrucomicrobia , при этом было обнаружено очень мало видов архей (Eckburg et al., 2005).

    Другой метод исследования, не зависящий от культуры, — это полногеномное секвенирование, которое позволяет составить перечень всех генов, присутствующих в образце. Секвенирование всего генома также позволяет анализировать функциональные и метаболические сети, а также обнаруживать гены, принадлежащие небактериальным членам микробного сообщества, таким как вирусы, дрожжи и протисты.Всего в образцах фекалий человека было идентифицировано около 10 миллионов неизбыточных микробных генов (Li et al., 2014). В среднем в желудочно-кишечном тракте человека присутствует 600 000 неизбыточных микробных генов, из которых 300 000 генов являются общими для людей, живущих в Европе, Северной Америке и Китае (Li et al., 2014).

    Между микробными сообществами, населяющими просвет и слизистую оболочку одного и того же человека, существуют различия (Eckburg et al., 2005; Donaldson et al., 2016). Кроме того, виды бактерий, обнаруживаемые в просвете, варьируются от слепой кишки до прямой кишки. В слепой кишке медленное время прохождения и отсутствие простых сахаров способствуют размножению ферментативных разлагающих полисахариды анаэробов, в частности Prevotella , Roseburia , Faecalibacterium , Lachnospira и Eubacterium . В дистальных отделах толстой кишки распространены муколитические и протеолитические виды (например, Bacteroides , Ruminococcus , Akkermansia , Bifidobacterium , Methanobrevibacter , Desulfovibrio , Proteus и Escherichia).Бактерии, ассоциированные со слизистой оболочкой, от терминального отдела подвздошной кишки до прямой кишки, как правило, более стабильны на уровне филума и рода, но были описаны участки гетерогенности в пределах одной и той же области кишечника (Donaldson et al., 2016).

    Большинство штаммов, составляющих микробиоту кишечника, являются резидентами в течение десятилетий, хотя их относительная численность меняется со временем у каждого конкретного человека (Donaldson et al., 2016). Однако продольные исследования показывают, что такие факторы, как диета, прием лекарств, образ жизни (курение, путешествия, физическая активность), сопутствующие заболевания или время прохождения через толстую кишку, влияют на микробный состав образцов фекалий, полученных от уникального хозяина (Gilbert et al. al., 2018; Allaband et al., 2019; Zmora et al., 2019). Хотя внутриличностные изменения в составе микробиоты кишечника могут быть значительными, например, из-за эпизода острой инфекционной диареи или после лечения антибиотиками, со временем она имеет тенденцию возвращаться к состоянию до нарушения, качество, известное как устойчивость (Gilbert et al. др., 2018; Allaband et al., 2019). Разнообразие кишечной микробиоты также меняется с возрастом, увеличиваясь от младенчества до взрослого возраста и уменьшаясь у пожилых людей. Микробные изменения кишечника у пожилых людей коррелируют с показателями слабости, нутритивного статуса и маркеров воспаления, что позволяет предположить, что изменения микробиоты, обусловленные диетой, играют роль в различных темпах ухудшения здоровья, связанного с возрастом (Kuipers, 2019).

    Микробиота кишечника каждого отдельного человека содержит множество уникальных штаммов, не обнаруженных у других людей, а межличностные различия в составе микробиоты намного больше, чем внутрииндивидуальные вариации (Allaband et al., 2019). Пол, этническая принадлежность и географическое положение влияют на таксономический состав микробиома (Gaulke and Sharpton, 2018). Например, фекальная микробиота взрослых из мегаполисов Европы и Северной Америки менее разнообразна по сравнению со взрослыми из сельских жителей Африки и Южной Америки (Clemente et al., 2015; Зонненбург и Зонненбург, 2019).

    Энтеротипы

    Несмотря на внутри- и межиндивидуальные различия, анализ микробного состава образцов фекалий американских, европейских и японских особей показал сходство в структуре кишечной микробиоты на уровне рода (Arumugam et al., 2011 ). Многомерное масштабирование и анализ главных координат выявили существование трех кластеров, или энтеротипов, каждый из которых характеризовался преобладанием одного рода: Bacteroides (энтеротип 1), Prevotella (энтеротип 2) или Ruminococcus (энтеротип 3).Кластеризация не зависела от возраста, пола, национальности или индекса массы тела (Arumugam et al., 2011). Результаты этого исследования показывают, что существует ограниченное количество хорошо сбалансированных симбиотических состояний микробиоты и хозяина. Кроме того, дискретный характер этих состояний предполагает, что структура микробиоты кишечника человека в первую очередь определяется взаимодействиями между различными родами бактерий (Guarner, 2015).

    Клинические последствия энтеротипов были предметом нескольких исследований (Costea et al., 2018). Энтеротип Bacteroides был связан со снижением генетического разнообразия микробов, резистентностью к инсулину и риском ожирения и неалкогольного стеатогепатита (Le Chatelier et al., 2013; Costea et al., 2018). Возможно, неудивительно, что длительный режим питания может быть одним из факторов, определяющих энтеротип (Wu et al., 2011). Рационы, богатые животным белком и жирами, связаны с энтеротипом Bacteroides , а диеты, характеризующиеся преобладанием растительных углеводов, связаны с энтеротипом Prevotella (Wu et al., 2011).

    Функции

    Функции микробиоты кишечника человека делятся на три категории, а именно метаболические, защитные и трофические функции (Guarner and Malagelada, 2003) (рис. 1).

    Рис. 1 Функции микробиоты кишечника человека.

    Метаболическая функция включает ферментацию неперевариваемых пищевых субстратов и восстановление энергии и питательных веществ. У людей переваривание овощей, фруктов, орехов и цельнозерновых злаков в основном осуществляется кишечными микробами, поскольку наши ферментные ресурсы для переваривания углеводов ограничены амилазами и дисахаридазами.Кроме того, ферментация сложных углеводов в толстой кишке производит короткоцепочечные жирные кислоты, которые абсорбируются хозяином (Litvak et al., 2018). Бутират, продуцируемый Faecalibacterium prausnitzii и другими, ингибирует интерлейкин-17, генерирует регуляторные Т-клетки и оказывает противовоспалительное действие в экспериментальных моделях (Litvak et al., 2018). Микроорганизмы толстой кишки также расщепляют ксенобиотики и другие чужеродные соединения, способствуют синтезу аминокислот и витаминов и обеспечивают различными питательными веществами людей, соблюдающих монотонную диету (Zmora et al., 2019).

    Микробиота кишечника выполняет защитную функцию, конкурируя за места прикрепления и питательные вещества с местными грибами или бактериями с патогенным потенциалом, такими как Candida и Clostridioides difficile , тем самым предотвращая инвазию или чрезмерный рост этих организмов (McFarland, 2008). Резидентные микроорганизмы также подавляют рост своих конкурентов, производя бактериоцины (McFarland, 2008).

    Трофическая функция кишечной микробиоты включает стимулирование пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток, стимуляцию двигательной активности кишечника и нейроэндокринных путей кишечного происхождения, а также регуляцию иммунной системы и центральной нервной системы (Mayer et al., 2015).

    Индукция и регуляция адаптивной иммунной системы — один из основных аспектов трофической функции кишечной микробиоты. Большая площадь поверхности желудочно-кишечного тракта постоянно подвергается воздействию различных антигенов. В результате кишечный иммунитет является самой большой и сложной частью общей иммунной системы, поскольку не менее 80% всех антител, вырабатываемых у взрослых, происходят из слизистой оболочки кишечника (Brandtzaeg, 2010). Кишечная иммунная система должна быть способна различать патогены и антигены, полученные из пищи или от комменсальных непатогенных микробов, потому что воспалительная реакция на чужеродный антиген также может нанести вред хозяину (Tanoue et al., 2016). Микробиота кишечника влияет на развитие адаптивной иммунной системы, стимулируя рост лимфоидных структур, дифференцировку Т- и В-клеток и формирование иммунной толерантности (Zhao and Elson, 2018).

    Нарушение микробиоты кишечника

    Термин дисбиоз относится к стойкому нарушению микробиоты кишечника и был определен как изменение как в составе, так и в функции микробиоты, вызванное факторами, связанными с хозяином и окружающей средой, которые подавляют резистентность. и возможности устойчивости микробной экосистемы (Levy et al., 2017). Изменения микробиоты кишечника могут быть вовлечены в патогенез некоторых неинфекционных заболеваний и в переход этих состояний в хроническую форму. Многочисленные исследования показали связь между изменениями в составе микробиоты кишечника и заболеваниями, в том числе рецидивирующей диареей, связанной с C. difficile , некоторыми расстройствами кишечника (включая ВЗК), колоректальным раком, неалкогольным стеатогепатитом, диабетом 2 типа, ожирением и т. Д. и запущенное хроническое заболевание печени (Duvallet et al., 2017; Wirbel et al., 2019). Однако для некоторых из этих примеров исследования противоречивы, возможно, из-за того, что методология не была стандартизирована. Более того, эти связанные изменения микробиоты не обязательно указывают на причинную роль в патогенезе заболевания, они могут быть следствием самого заболевания. Таким образом, необходимы последующие когортные исследования, особенно исследования вмешательств, которые могут восстановить состав кишечной микробиоты.

    Тем не менее, исследования на грызунах показали, что можно использовать фекальные трансплантаты для передачи определенных фенотипов болезней, включая резистентность к инсулину, ожирение, беспокойство и воспаление кишечника.Это говорит о том, что некоторые изменения микробиоты кишечника могут иметь причинную роль в этих заболеваниях. У людей трансплантация фекальной микробиоты хорошо зарекомендовала себя в лечении рецидивирующей диареи, вызванной инфекцией C. difficile (CDI) (Cammarota et al., 2017). Пересадка кала стала стандартной терапией этого состояния в соответствии с национальными рекомендациями (Mullish et al., 2018). Менее успешные результаты наблюдались при попытках лечения ВЗК. Существует четыре рандомизированных испытания, в которых трансплантат фекалий оценивался как индукционная терапия для достижения ремиссии при активном язвенном колите, и в совокупности они показали статистическое улучшение по сравнению с контролем.Через 8 недель у 37% участников в группе трансплантации стула была ремиссия по сравнению с 18% участников в контрольной группе (Imdad et al., 2018). Необходимы дополнительные исследования для дальнейшего определения материала трансплантата, богатого микробными популяциями, которые определены как отсутствующие у пациента, и избежания трансплантатов, богатых агрессивными, избыточно представленными микробами.

    Утрата видового разнообразия, по-видимому, является общей чертой нарушенной микробиоты кишечника. Низкое микробное богатство связано с избытком противовоспалительных видов микробов, что может привести к воспалению кишечника и нарушению функции слизистого барьера.В исследовании, в котором количество микробных генов в образцах фекалий использовалось как показатель разнообразия, люди с низким количеством генов с большей вероятностью имели резистентность к инсулину или лептину, ожирение или дислипидемию, а также более выраженный воспалительный фенотип по сравнению с людьми с большое количество генов (Le Chatelier et al., 2013). Эта связь может указывать на то, что низкое микробное богатство увеличивает риск развития метаболического синдрома (т. Е. Ожирения, артериальной гипертензии, диабета 2 типа, дислипидемии и неалкогольного стеатогепатита).

    С точки зрения функциональной способности микробиоты кишечника, низкое количество микробных генов, по-видимому, связано со сниженным образованием короткоцепочечных жирных кислот (особенно бутирата) для хозяина (Le Chatelier et al., 2013). Неспособность производить бутират увеличивает поток кислорода к слизистой оболочке и нарушает микроэкосистему таким образом, что способствует выживанию устойчивых к кислороду бактерий и препятствует восстановлению строгих анаэробов (Litvak et al., 2018). Таким образом, дисбактериоз описывают как нарушение симбиотического баланса между микробиотой и хозяином.Такие изменения критически влияют на способность экосистемы к сопротивлению и увеличивают вероятность того, что дисбаланс станет хроническим.

    Влияние антибиотиков на кишечную микробиоту

    Лечение антибиотиками снижает общее разнообразие видов кишечной микробиоты, включая потерю некоторых важных таксонов, что вызывает метаболические сдвиги, увеличивает восприимчивость кишечника к колонизации и стимулирует развитие бактериальной устойчивости к антибиотикам (Lange et al. др., 2016).

    Уменьшение разнообразия

    Использование антибиотиков связано с уменьшением разнообразия микробиоты.Сообщается, что у детей восстановление микробного разнообразия после лечения антибиотиками занимает примерно 1 месяц (Yassour et al., 2016). У взрослых введение комбинации меропенема, гентамицина и ванкомицина привело к увеличению распространенности Enterobacteriaceae и других патобионтов и уменьшению количества Bifidobacterium и видов, продуцирующих бутират (Palleja et al., 2018) (Palleja et al., 2018) ( Фигура 2). В то время как исходный состав микробиоты кишечника в основном восстановился в пределах 1.Через 5 месяцев несколько обычных видов оставались необнаруженными до конца периода наблюдений (180 дней) (Palleja et al., 2018).

    Рис. 2 Четырехдневное лечение антибиотиками вызвало большие сдвиги в численности бактерий. Графики показывают относительную численность репрезентативных видов в соответствии с их схемой изменения после четырехдневного лечения антибиотиками в течение 180-дневного периода наблюдения. По материалам Palleja et al. (2018).

    Антибиотики также могут нарушить баланс, который обычно существует между различными видами кишечной микробиоты.Например, вызывая уменьшение видового разнообразия, антибиотики могут привести к чрезмерному росту патобионтов, таких как токсигенный C. difficile (Ianiro et al., 2020).

    Следует отметить, что уменьшение разнообразия не обязательно означает уменьшение количества бактерий в целом. По мере уничтожения чувствительных к антибиотикам бактерий, устойчивые к антибиотикам бактерии размножаются и занимают их место. Фактически, общая микробная нагрузка может увеличиваться после лечения антибиотиками, даже несмотря на сокращение видового разнообразия.В исследовании пациентов, получавших антибиотики широкого спектра действия, лечение β-лактамами в течение 7 дней увеличивало микробную нагрузку в образцах фекалий в два раза (Panda et al., 2014). В этом исследовании использование антибиотиков широкого спектра действия также увеличило соотношение Bacteroidetes к Firmicutes (Panda et al., 2014).

    Измененный метаболом

    Полный набор малых молекул (<1500 Да), обнаруженных в биологической системе, называется метаболомом этой системы (Lamichhane et al., 2018). Действие антибиотиков на метаболом кишечника изучено хуже, чем их влияние на разнообразие кишечных микробов. Одним из факторов, усложняющих исследование этой связи, является метаболомная избыточность. Несмотря на эти проблемы, описаны некоторые эффекты антибиотиков на метаболом кишечника мышей (Cho et al., 2012; Choo et al., 2017). В исследовании на молодых мышах низкие дозы антибиотиков приводили к увеличению ожирения и повышению уровня гормонов, связанных с метаболизмом углеводов, липидов и холестерина (Cho et al., 2012). В другом исследовании введение ванкомицин-имипенема привело к повышению уровня арабинита и сахаров (например, сахарозы) в кале (Choo et al., 2017). Повышенные уровни этих соединений были связаны с повышенной восприимчивостью к ИКД, потенциально выступая в качестве субстрата для роста. Ванкомицин / имипенем также снижал относительную численность бактерий Lachnospiraceae и Ruminococcaceae , которые обычно превращают арабинитол в пентозные сахара. Сразу после прекращения приема ванкомицина / имипенема наблюдалось небольшое, но значительное снижение уровня аргинина, что коррелировало с увеличением распространенности видов Escherichia и Shigella и снижением распространенности Ruminococcaceae и Bacteroides .Увеличение аргинина, наблюдаемое через 9 дней после окончания приема ванкомицина / имипенема, коррелировало с увеличением распространенности организмов из рода Enterobacter и снижением распространенности Alistipes . Аргинин служит предшественником ряда иммуномодулирующих соединений (Choo et al., 2017).

    Воздействие антибиотиков вызывает изменения в метаболоме кишечника, которые могут коррелировать или не коррелировать с изменениями в микробиоме. У пациентов с метаболическим синдромом пероральный прием ванкомицина снижает количество вторичных желчных кислот в кале с одновременным повышением первичных желчных кислот в плазме после приема пищи.Одновременно ванкомицин влиял на физиологию хозяина, снижая периферическую чувствительность к инсулину (Vrieze et al., 2014). Вызванные антибиотиками изменения метаболизма желчных кислот могут повлиять на физиологию хозяина и восприимчивость к инфекции.

    Устойчивость к антибиотикам

    Устойчивость к антибиотикам определяется как способность определенного вида бактерий выживать при концентрациях антибиотиков, которые подавляют или убивают другие бактерии того же вида (Sabtu et al., 2015). Впервые он появился у бактерий, продуцирующих антибиотики, как способ защиты от собственных продуктов и конкуренции с другими микробами (Rolain, 2013).Во всем мире устойчивость к антибиотикам стала серьезной проблемой для общественного здравоохранения. В период с 2000 по 2015 год глобальное потребление антибиотиков увеличилось на 65% (Klein et al., 2018), причем наиболее часто используемыми антибиотиками были амоксициллин и амоксициллин / клавулановая кислота (Всемирная организация здравоохранения, 2018). В период с 2000 по 2015 год наибольший рост использования антибиотиков наблюдался в развивающихся странах, и разрыв между развивающимися и развитыми странами сократился. Устойчивость к антибиотикам является причиной примерно 35 000 смертей в США и 25 000 смертей в Европе ежегодно (Европейское агентство по лекарственным средствам и Европейский центр профилактики и контроля заболеваний, 2009 г .; Центры по контролю и профилактике заболеваний, 2019 г.).Согласно одной из оценок, к 2050 году количество смертей в год, вызванных устойчивостью к антибиотикам, составит 317 000 в Северной Америке, 390 000 в Европе, 392 000 в Латинской Америке, 4 150 000 в Африке и 4 730 000 в Азии (Sugden et al., 2016). По оценкам Всемирной организации здравоохранения, к 2050 году число смертей, связанных с устойчивостью к антибиотикам, может достигнуть 10 миллионов (Всемирная организация здравоохранения, 2019). В Китае резистентность резко возросла из-за широкомасштабного использования антибиотиков в животноводстве (Van Boeckel et al., 2015). Неправильное использование антибиотиков, чему способствует их доступность без рецепта и в Интернете, является основным фактором устойчивости к антибиотикам (Sabtu et al., 2015). Увеличение числа устойчивых к антибиотикам бактерий приводит к возникновению инфекций, которые трудно и дорого лечить. Поскольку старые антибиотики теряют эффективность из-за резистентности, необходимо использовать новые антибиотики. Однако эти лекарства более дорогие и могут быть недоступны для многих из тех, кто в них нуждается, особенно в странах с высоким бременем инфекционных заболеваний (Klein et al., 2018).

    Бактерии разработали ряд процессов, позволяющих избежать воздействия антибиотиков, включая защиту от поглощения антибиотиков через их клеточные мембраны, развитие ферментативных процессов, которые изменяют или разлагают антибиотик, изменение молекул, на которые нацелены антибиотики, и активное удаление антибиотиков из клетка через специализированных белков оттока (Giedraitiene et al., 2011). Бактериальные ферменты, которые способны нейтрализовать антибиотики, включают β-лактамазы, ферменты, модифицирующие аминогликозиды, и ацетилтрансферазы хлорамфеникола (Giedraitiene et al., 2011). Бактерии также способны мутировать молекулярные мишени антибиотиков, вмешиваясь в высокоспецифичное взаимодействие между антибиотиком и его молекулой-мишенью посредством небольших структурных модификаций. Например, мутации в пенициллин-связывающих белках снижают эффективность β-лактамов, мутации в 23S рРНК придают устойчивость к макролидам, линкозамидам и стрептограмину B, а мутации ДНК-топоизомеразы II и IV приводят к устойчивости к хинолонам и фторхинолонам (Giedraitiene et al. ., 2011). Бактерии могут устранять противомикробные агенты, откачивая их через выходящие белки , расположенные в мембране бактериальной клетки. Хотя эти белки могут быть специфичными для антибиотиков, большинство из них являются переносчиками нескольких лекарственных препаратов. Другой механизм устойчивости — снижение проницаемости внешней мембраны, что приводит к снижению поглощения антибиотиков (Giedraitiene et al., 2011).

    У человека микробиота кишечника содержит пул генов устойчивости к антибиотикам. Лечение антибиотиками быстро увеличивает пул генов устойчивости, присутствующих в кишечнике, который постепенно уменьшается после прекращения лечения (Rolain, 2013).Устойчивые к антибиотикам кишечные бактерии могут передаваться новорожденному от его / ее матери при рождении и после этого могут сохраняться в течение нескольких недель. В шведском исследовании устойчивость к тетрациклину была обнаружена у 12% комменсальных штаммов E. coli от младенцев, не получавших тетрациклин (Karami et al., 2006).

    Клинические последствия использования антибиотиков

    Краткосрочные и среднесрочные последствия

    Диарея, связанная с антибиотиками

    Диарея, связанная с антибиотиками (AAD), определяется как диарея, которая возникает в связи с приемом антибиотиков и не может быть объяснена иначе (Бартлетт, 2002).Диарея может возникать во время лечения антибиотиками и до 8 недель после прекращения лечения (McFarland, 2008).

    В нормальных условиях гомеостаз кишечного эпителия поддерживается рядом механизмов, включая толстый слой слизи и плотные соединения для поддержания целостности кишечного эпителия (Willing et al., 2011). Количество кишечных бактерий контролируется антимикробными пептидами (лектины С-типа, дефенсины и кателицидины), которые секретируются в слой слизи вместе с секреторным иммуноглобулином А (IgA) в ответ на микробные паттерны, связанные с микроорганизмами.Воздействие антибиотиков устраняет подгруппы нормальных кишечных микробов, тем самым снижая воздействие микробных структур, связанных с микроорганизмами, и уменьшая секрецию антимикробных пептидов (Willing et al., 2011). Кроме того, некоторые антибиотики вызывают истончение слоя слизи и нарушение плотных контактов, что делает эпителий кишечника более восприимчивым к повреждениям. Изменения микробных протеаз также могут влиять на барьерную функцию слизистых оболочек. В совокупности эти процессы способствуют успешной инвазии кишечных патогенов (Willing et al., 2011).

    Распространенность ААД среди пациентов, получающих антибиотики, составляет примерно 5–35% (McFarland, 2008). В исследовании взрослых амбулаторных пациентов, получающих антибиотики в течение 5–10 дней, частота ААД составила 17,5% (Beaugerie et al., 2003). Клиническое течение AAD различается в зависимости от того, был ли вовлечен C. difficile , при этом большинство эпизодов AAD, отличных от C. difficile , были легкой степени тяжести и самоограничивались, продолжаясь всего несколько дней (Beaugerie et al., 2003 ).

    Мета-анализ показал, что определенные штаммы пробиотиков могут быть полезны для профилактики ААД. По сравнению с плацебо или отсутствием лечения, риск ААД среди взрослых и детей, получавших антибиотики, был значительно снижен при терапии пробиотиками, включающей Lactobacillus rhamnosus GG (относительный риск 0,49; 95% ДИ 0,29–0,83) (Szajewska and Kolodziej, 2015a) или Saccharomyces boulardii (отношение рисков 0,47; 95% ДИ 0,38–0,57) (Szajewska and Kolodziej, 2015b).

    Руководящие принципы Европейского общества детской гастроэнтерологии, гепатологии и питания 2016 года по пробиотикам и пребиотикам рекомендуют L. rhamnosus GG и S. boulardii для профилактики ДПА у детей, в обоих случаях как сильная рекомендация с умеренным качеством доказательств. (Szajewska et al., 2016).

    C. difficile -Ассоциированная диарея

    C. difficile — это грамположительная спорообразующая анаэробная палочка со спорами, которые обладают высокой устойчивостью к высыханию, химическим веществам и экстремальным температурам и могут сохранять жизнеспособность в течение многих лет. (Эдвардс и др., 2016). C. difficile продуцирует токсины A и B, которые могут повреждать слизистую оболочку кишечника (Kuehne et al., 2010).

    В 2011 году в США было зарегистрировано 453 000 случаев ИКД и 29 000 смертей, связанных с ИКД (Leffler and Lamont, 2015). Значительная часть ИКД является нозокомиальной, при этом частота ИКД составляет примерно 20 случаев на 100 000 человеко-лет в сообществе и примерно 15 случаев на 1000 выписок из больниц (Leffler and Lamont, 2015). Наиболее значительным фактором риска ИКД является прием антибиотиков, при этом наиболее часто ассоциируемыми препаратами являются ампициллин, амоксициллин, цефалоспорины, клиндамицин и фторхинолоны.Как продолжительность антибактериальной терапии, так и количество используемых препаратов положительно коррелируют с более высоким риском ИКД. К другим факторам риска относятся пожилой возраст, ослабленный иммунитет и госпитализация, особенно в отделении интенсивной терапии (Leffler and Lamont, 2015).

    Диагностика ИКД у пациентов с диареей основана на наличии бактерий в стуле. ИКД считается тяжелой, если уровень сывороточного альбумина <3 г / дл и либо количество лейкоцитов ≥15000 на мм 3 , либо присутствует болезненность в животе (Surawicz et al., 2013). Был предложен двухэтапный алгоритм обнаружения C. difficile в образцах стула, который позволяет быстро диагностировать в течение 4 часов. Этап 1 состоит из обнаружения C. difficile -специфического антигена глутаматдегидрогеназы, а этап 2 — обнаружения токсина A или B. Приблизительно 87,3% подозреваемых случаев могут быть исключены на первом этапе. Если на втором этапе токсин не обнаружен, следует провести посев (Fenner et al., 2008).

    Рекомендуемые методы лечения ИКД включают метронидазол 500 мг перорально три раза в день в течение 10 дней в легких и умеренных случаях и ванкомицин 125 мг четыре раза в день в течение 10 дней в тяжелых случаях.По возможности следует отменить прием антибиотиков, которые привели к ИКД (Surawicz et al., 2013; Neut et al., 2017).

    Несколько метаанализов оценили использование пробиотиков для профилактики ИКД у детей и взрослых, получающих антибиотики. Два метаанализа показали, что частота ИКД ниже у взрослых пациентов, получающих пробиотики в дополнение к лечению антибиотиками, чем у тех, кто получал плацебо (Johnson et al., 2012; Goldenberg et al., 2013), в то время как другой метаанализ получили аналогичные результаты у детей (Goldenberg et al., 2015). Несмотря на эти результаты, доказательств того, что пробиотики предотвращают ИКД, было сочтено недостаточным для поддержки их повседневного использования (Surawicz et al., 2013).

    Инфекция Helicobacter pylori

    Helicobacter pylori (Hp) — это грамотрицательная спиралевидная микроаэрофильная бактерия, которая колонизирует слизистую оболочку желудка человека (Perez-Perez and Blaser, 1996; Suerbaum and Michetti, 2002) . Инфекция Hp вызывает воспалительную реакцию слизистой оболочки желудка. В большинстве случаев это протекающая бессимптомная реакция.Однако у некоторых людей инфекция может приводить к язве желудка и двенадцатиперстной кишки, кишечной метаплазии и раку желудка (Suerbaum and Michetti, 2002).

    В настоящее время в областях с высокой устойчивостью к кларитромицину (> 15%) рекомендуется четырехкратная или невисмутовая сопутствующая терапия (например, ингибитор протонной помпы, амоксициллин, кларитромицин и метронидазол) (Malfertheiner et al., 2017) . Однако в регионах с высокой устойчивостью к кларитромицину и метронидазолу в качестве терапии первой линии рекомендуется четырехкратная терапия висмутом (Malfertheiner et al., 2017).

    Эрадикация Hp может иметь как положительные, так и отрицательные эффекты. С одной стороны, эрадикация Hp восстанавливает состав микробиоты в соответствии с Hp-отрицательными контролями (Li et al., 2017). С другой стороны, эрадикация Hp, как сообщается, вызывает изменения в составе микробиоты, которые могут негативно повлиять на хозяина (Yap et al., 2016). Эрадикация Hp была связана с уменьшением относительной численности Bacteroidetes и увеличением Firmicutes .Увеличение распространенности бактерий, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты, может привести к повышенному риску метаболических нарушений (Yap et al., 2016). Неудача эрадикационной терапии Hp была связана с плохим соблюдением режима лечения из-за побочных эффектов, связанных с антибиотиками (Losurdo et al., 2018).

    Стратегия эрадикации Hp, сочетающая пробиотики ( S. boulardii ) с тройной терапией, была более эффективной и имела лучший профиль нежелательных явлений, чем плацебо или отсутствие вмешательства плюс тройная терапия (Szajewska et al., 2010; Szajewska et al., 2015). Добавление пробиотиков, содержащих Lactobacillus и Bifidobacterium , к эрадикационной терапии Hp также было связано с улучшением профиля эффективности и безопасности по сравнению с эрадикационной терапией без пробиотиков (Wang et al., 2013; Losurdo et al., 2018). В метаанализе исследований с участием пациентов, получающих антибиотикотерапию для эрадикации Hp, добавление L. acidophilus , L. casei DN-114001, L. gasseri и Bifidobacterium infantis 2036 было связано со значительно более высокой эрадикацией. показатели по сравнению с контролем (без пробиотических добавок) (Dang et al., 2014).

    Долгосрочные последствия

    Антибиотики широко используются у младенцев и детей, причем системные антибиотики являются наиболее часто назначаемыми лекарствами для детей в США (Chai et al., 2012). Использование антибиотиков в детстве было связано с несколькими негативными последствиями в более позднем возрасте, включая развитие ожирения, астмы, аллергии и ВЗК (Cho et al., 2012; Bokulich et al., 2016; Korpela et al., 2016; Turta и Раутава, 2016).

    Воздействие антибиотиков в младенчестве было связано с задержкой развития кишечной микробиоты.В исследовании младенцев в возрасте до 2 лет задержка развития микробиоты после применения антибиотиков была особенно выражена в возрасте от 6 до 12 месяцев (Bokulich et al., 2016). Enterobacteriaceae , Lachnospiraceae и Erysipelotrichaceae были среди рабочих таксономических единиц, которые были истощены антибиотиками (Bokulich et al., 2016). Кроме того, частое использование макролидных антибиотиков в первые 2 года жизни было в значительной степени связано либо с текущей астмой и ожирением, либо с последующим развитием этих состояний (Korpela et al., 2016).

    Считается, что раннее воздействие антибиотиков и возникающий в результате дисбактериоз вносят вклад в патогенез ВЗК. Популяционное когортное исследование показало, что у младенцев, получавших антианаэробные антибиотики на первом году жизни, вероятность диагностирования ВЗК выше, чем у детей, не получавших антибиотики (Kronman et al., 2012). Точно так же общенациональное датское когортное исследование детей показало, что вероятность развития ВЗК была самой высокой в ​​первые 3 месяца после приема антибиотиков, а также у детей, прошедших не менее семи курсов антибиотиков (Hviid et al., 2011). Общенациональное финское исследование «случай-контроль» также показало более сильную связь между болезнью Крона и применением антибиотиков у мальчиков, чем у девочек; класс антибиотиков с наиболее сильной ассоциацией с болезнью Крона — цефалоспорины (Virta et al., 2012).

    Известно, что генетика человека и диета играют важную роль в определении массы тела; однако в настоящее время широко признано, что увеличение распространенности ожирения за последние 30 лет также может быть связано с изменениями в составе микробиоты кишечника (Biedermann and Rogler, 2015).В частности, воздействие антибиотиков в раннем возрасте было связано с развитием ожирения у людей (Trasande et al., 2013).

    Выводы

    Недавние исследования показали, что микробиота кишечника представляет собой сложную сеть метаболически взаимозависимых микроорганизмов. Симбиотическая микробиота кишечника выполняет несколько жизненно важных функций, помогая пищеварению, стимулируя и регулируя иммунную систему и предотвращая рост патогенов. Все более широкое использование антибиотиков является серьезной причиной для беспокойства, поскольку антибиотики разрушают микробиоту кишечника.Чтобы решить эту проблему, необходимы дальнейшие исследования, чтобы улучшить наше понимание микробиоты кишечника и стратегии по обращению вспять этих нарушений, включая использование пробиотиков.

    Вклад авторов

    Все авторы (JR, LB, VS, FG, AM и HC) написали, редактировали и рецензировали черновики рукописи и соглашаются нести ответственность за содержание работы. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

    Финансирование

    Разработка этой обзорной статьи финансировалась Biocodex France.Спонсор не участвовал в разработке, сборе, анализе, интерпретации данных, написании этой статьи или решении представить ее для публикации.

    Конфликт интересов

    FG является членом консультативных советов Biocodex и Instituto Danone; и получил гранты на исследования от AB Biotics, Takeda и Abbvie. AM является спикером и членом консультативного совета Biocodex France. HC является консультантом Biocodex и Megapharma.

    Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Благодарности

    Мы хотели бы поблагодарить Георгия Филатова из Springer Healthcare Communications, оказавшего помощь в редактировании этой рукописи, и Сару Грейг, PhD, Springer Healthcare Communications, которая оформляла рукопись для подачи. Эта помощь в написании медицинских документов финансировалась Biocodex.

    Ссылки

    Allaband C., McDonald D., Vazquez-Baeza Y., Minich J. J., Tripathi A., Brenner D. A., et al. (2019). Микробиом 101: изучение, анализ и интерпретация данных микробиома кишечника для врачей. Clin. Гастроэнтерол. Гепатол. 17, 218–230. doi: 10.1016 / j.cgh.2018.09.017

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Анантакришнан А. Н., Сингал А. Г., Чанг Л. (2019). Микробиом кишечника и здоровье пищеварительной системы — новые рубежи. Clin. Гастроэнтерол. Гепатол. 17, 215–217. doi: 10.1016 / j.cgh.2018.10.040

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Beaugerie L., Flahault A., Barbut F., Atlan P., Lalande V., Кузен П. и др. (2003). Диарея, связанная с антибиотиками, и Clostridium difficile в сообществе. Aliment Pharmacol. Ther. 17, 905–912. DOI: 10.1046 / j.1365-2036.2003.01531.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Bendezú García R., Barba E., Burri E., Cisternas D., Accarino A., Quiroga S., et al. (2016). Содержание толстой кишки в здоровье и его связь с функциональными симптомами кишечника. Нейрогастроэнтерол. Мотил. 28, 849–854.doi: 10.1111 / nmo.12782

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Бокулич Н. А., Чанг Дж., Батталья Т., Хендерсон Н., Джей М., Ли Х. и др. (2016). Антибиотики, способ родов и диета влияют на созревание микробиома в молодом возрасте. Sci. Пер. Med. 8, 343ra82. doi: 10.1126 / scitranslmed.aad7121

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Браун Х. П., Форстер С. К., Анонье Б. О., Кумар Н., Невилл Б. А., Старес М.D., et al. (2016). Культивирование «некультивируемой» микробиоты человека обнаруживает новые таксоны и обширное спороношение. Природа. 533, 543–546. DOI: 10.1038 / nature17645

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Cammarota G., Ianiro G., Tilg H., Rajilic-Stojanovic M., Kump P., Satokari R., et al. (2017). Европейская консенсусная конференция по трансплантации фекальной микробиоты в клинической практике. Gut. 66, 569–580. doi: 10.1136 / gutjnl-2016-313017

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чай Г., Говернэйл Л., МакМахон А. В., Тринидад Дж. П., Стаффа Дж., Мерфи Д. (2012). Тенденции амбулаторного использования рецептурных лекарств среди детей в США, 2002-2010 гг. Педиатрия. 130, 23–31. doi: 10.1542 / peds.2011-2879

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чо И., Яманиши С., Кокс Л., Мете Б. А., Завадил Дж., Ли К. и др. (2012). Антибиотики в раннем возрасте изменяют микробиом толстой кишки и ожирение у мышей. Природа. 488, 621–626. doi: 10.1038 / nature11400

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Choo J.М., Канно Т., Заин Н. М., Леонг Л. Э., Абелл Г. К., Кибл Дж. Э. и др. (2017). Дивергентные отношения между фекальной микробиотой и метаболомом после различных нарушений, вызванных антибиотиками. мСфера 2, e00005–17. doi: 10.1128 / mSphere.00005-17

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Clemente J. C., Pehrsson E. C., Blaser M. J., Sandhu K., Gao Z., Wang B., et al. (2015). Микробиом индейцев, не вступавших в контакт. Sci. Adv . 1, e1500183.doi: 10.1126 / sciadv.1500183

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Costea P. I., Hildebrand F., Arumugam M., Backhed F., Blaser M. J., Bushman F. D., et al. (2018). Энтеротипы в структуре микробного сообщества кишечника. Nat. Microbiol. 3, 8–16. doi: 10.1038 / s41564-017-0072-8

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Dang Y., Reinhardt J. D., Zhou X., Zhang G. (2014). Влияние добавок пробиотиков на скорость эрадикации Helicobacter pylori и побочные эффекты во время эрадикационной терапии: метаанализ. PloS One 9, e111030. doi: 10.1371 / journal.pone.0111030

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Детлефсен Л., Релман Д. А. (2011). Неполное восстановление и индивидуальные ответы микробиоты дистальных отделов кишечника человека на повторяющееся воздействие антибиотиков. Proc. Natl. Акад. Sci. США. 108 Приложение 1, 4554–4561. DOI: 10.1073 / pnas.1000087107

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Duvallet C., Gibbons S.М., Гарри Т., Иризарри Р. А., Алм Э. Дж. (2017). Мета-анализ исследований микробиома кишечника определяет специфические для болезни и общие реакции. Nat. Commun. 8, 1784. doi: 10.1038 / s41467-017-01973-8

    PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Eckburg P. B., Bik E. M., Bernstein C. N., Purdom E., Dethlefsen L., Sargent M., et al. (2005). Разнообразие микробной флоры кишечника человека. Наука. 308, 1635–1638. DOI: 10.1126 / science.1110591

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Эдвардс А.Н., Карим С. Т., Паскуаль Р. А., Джоухар Л. М., Андерсон С. Э., Макбрайд С. М. (2016). Химическая и стрессоустойчивость спор и вегетативных клеток Clostridium difficile. Фронт. Microbiol. 7, 1698. doi: 10.3389 / fmicb.2016.01698

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Феннер Л., Видмер А. Ф., Гой Г., Рудин С., Фрей Р. (2008). Быстрый и надежный алгоритм диагностики Clostridium difficile . J. Clin. Microbiol. 46, 328–330. doi: 10.1128 / JCM.01503-07

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Foliaki S., Pearce N., Bjorksten B., Mallol J., Montefort S., von Mutius E., et al. (2009). Использование антибиотиков в младенчестве и симптомы астмы, риноконъюнктивита и экземы у детей 6 и 7 лет: Международное исследование астмы и аллергии в детстве, фаза III. J. Allergy Clin. Иммунол. 124, 982–989. doi: 10.1016 / j.jaci.2009.08.017

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гедрайтиене А., Виткаускене А., Нагиниене Р., Павилонис А. (2011). Механизмы устойчивости к антибиотикам клинически важных бактерий. Medicina (Каунас). 47, 137–146. doi: 10.3390 / medicina47030019

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гилберт Дж. А., Блазер М. Дж., Капорасо Дж. Г., Янссон Дж. К., Линч С. В., Найт Р. (2018). Современное понимание микробиома человека. Nat. Med. 24, 392–400. DOI: 10,1038 / нм.4517

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гольденберг Дж.З., Ма С. С., Сакстон Дж. Д., Мартцен М. Р., Вандвик П. О., Торлунд К. и др. (2013). Пробиотики для профилактики диареи, связанной с Clostridium difficile , у взрослых и детей. Кокрановская база данных Syst. Ред. 5, CD006095. doi: 10.1002 / 14651858.CD006095.pub3

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гольденберг Дж. З., Литвин Л., Стойрих Дж., Паркин П., Махант С., Джонстон Б. С. (2015). Пробиотики для профилактики детской диареи, связанной с антибиотиками. Кокрановская база данных Syst. Ред. 12, CD004827. doi: 10.1002 / 14651858.CD004827.pub4

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Guarner F. (2012). Кишечная микробиота (Сан-Рафаэль, Калифорния: Morgan & Claypool Publishers).

    Google Scholar

    Яниро Г., Маллиш Б. Х., Келли К. Р., Кассам З., Куиджпер Э. Дж., Нг С. С. и др. (2020). Реорганизация служб трансплантации фекальной микробиоты во время пандемии COVID-19. Gut. 69, 1555–1563.doi: 10.1136 / gutjnl-2020-321829

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Имдад А., Николсон М. Р., Таннер-Смит Э. Э., Закуляр Дж. П., Гомес-Дуарте О. Г., Больё Д. Б. и др. (2018). Трансплантация кала для лечения воспалительного заболевания кишечника. Кокрановская база данных Syst. Ред. 11, CD012774. doi: 10.1002 / 14651858.CD012774.pub2

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Johnson S., Maziade P. J., McFarland L.В., Трик В., Донски К., Карри Б. и др. (2012). Возможна ли первичная профилактика инфекции Clostridium difficile с помощью определенных пробиотиков? Внутр. J. Infect. Дис. 16, e786 – e792. doi: 10.1016 / j.ijid.2012.06.005

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Карами Н., Новрузиан Ф., Адлерберт И., Волд А. Э. (2006). Устойчивость к тетрациклину у Escherichia coli и устойчивость в микробиоте толстой кишки у младенцев. Антимикробный.Агенты Chemother. 50, 156–161. doi: 10.1128 / AAC.50.1.156-161.2006

    PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кляйн Э. Ю., Ван Бекель Т. П., Мартинес Э. М., Пант С., Гандра С., Левин С. А. и др. (2018). Глобальный рост и географическая конвергенция потребления антибиотиков в период с 2000 по 2015 гг. Proc. Natl. Акад. Sci. США. 115, E3463 – E3E70. DOI: 10.1073 / pnas.1717295115

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Корпела К., Салонен А., Вирта Л. Дж., Кекконен Р. А., Форслунд К., Борк П. и др. (2016). Кишечный микробиом связан с пожизненным использованием антибиотиков финскими дошкольниками. Nat. Commun. 7, 10410. doi: 10.1038 / ncomms10410

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кронман М. П., Заутис Т. Э., Хейнс К., Фэн Р., Коффин С. Э. (2012). Воздействие антибиотиков и развитие ВЗК у детей: популяционное когортное исследование. Педиатрия. 130, e794 – e803.doi: 10.1542 / peds.2011-3886

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кюне С. А., Картман С. Т., Хип Дж. Т., Келли М. Л., Кокейн А., Минтон Н. П. и др. (2010). и токсин B при инфекции Clostridium difficile . Природа. 467, 711–713. DOI: 10.1038 / nature09397

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Койперс Э. Дж. (2019). Энциклопедия гастроэнтерологии (Амстердам, Нидерланды: Elsevier Science).

    Google Scholar

    Ламичхейн С., Сен П., Диккенс А. М., Оресич М., Бертрам Х. С. (2018). Метаболом кишечника встречается с микробиомом: методологическая перспектива для понимания взаимоотношений между хозяином и микробом. Методы. 149, 3–12. doi: 10.1016 / j.ymeth.2018.04.029

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ле Шателье Э., Нильсен Т., Цинь Дж., Прифти Э., Хильдебранд Ф., Фалони Г. и др. (2013). Богатство микробиома кишечника человека коррелирует с метаболическими маркерами. Природа. 500, 541–546. doi: 10.1038 / nature12506

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Li J., Jia H., Cai X., Zhong H., Feng Q., Sunagawa S. и др. (2014). Интегрированный каталог эталонных генов микробиома кишечника человека. Nat. Biotechnol. 32, 834–841. doi: 10.1038 / nbt.2942

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ли Т. Х., Цинь Ю., Шам П. К., Лау К. С., Чу К. М., Леунг В. К. (2017).Изменения в микробиоте желудка после эрадикации H. pylori и на различных гистологических стадиях канцерогенеза желудка. Sci. Rep. 7, 44935. doi: 10.1038 / srep44935

    PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Losurdo G., Cubisino R., Barone M., Principi M., Leandro G., Ierardi E., et al. (2018). Монотерапия пробиотиками и эрадикация Helicobacter pylori : систематический обзор с анализом объединенных данных. Мир J.Гастроэнтерол. 24, 139–149. doi: 10.3748 / wjg.v24.i1.139

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Малфертхайнер П., Мегро Ф., О’Морайн К. А., Гисберт Дж. П., Койперс Э. Дж., Аксон А. Т. и др. (2017). Управление инфекцией Helicobacter pylori — Маастрихтский V / Флорентийский консенсусный доклад. Кишечник 66, 6–30. doi: 10.1136 / gutjnl-2016-312288

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Маллиш Б. Х., Кураиши М.Н., Сигал Дж. П., МакКьюн В. Л., Бакстер М., Марсден Г. Л. и др. (2018). Использование трансплантации фекальной микробиоты в качестве лечения рецидивирующей или резистентной инфекции Clostridium difficile и других потенциальных показаний: совместные рекомендации Британского общества гастроэнтерологии (BSG) и Общества инфекционистов здравоохранения (HIS). Кишечник 67, 1920–1941 гг. doi: 10.1136 / gutjnl-2018-316818

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Neut C., Mahieux S., Dubreuil L.J. (2017).Чувствительность пробиотических штаммов к антибиотикам: разумно ли комбинировать пробиотики с антибиотиками? Med. Mal. Заразить. 47, 477–483. doi: 10.1016 / j.medmal.2017.07.001

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Паллея А., Миккельсен К. Х., Форслунд С. К., Кашани А., Аллин К. Х., Нильсен Т. и др. (2018). Восстановление кишечной микробиоты здоровых взрослых после воздействия антибиотиков. Nat. Microbiol. 3, 1255–1265. doi: 10.1038 / s41564-018-0257-9

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Панда С., Эль-хадер И., Каселлас Ф., Лопес Виванкос Дж., Гарсия Корс М., Сантьяго А. и др. (2014). Кратковременное действие антибиотиков на микробиоту кишечника человека. PloS One 9, e95476. doi: 10.1371 / journal.pone.0095476

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Пастер Л. (1885). Наблюдения за родственниками à la précédente de M. Duclaux. C. R. Acad. Sci. 100, 68–69.

    Google Scholar

    Перес-Перес Г., Блазер М. (1996). «Глава 23: Campylobacter и Helicobacter», в Медицинская микробиология .Эд. Барон С. (Галвестон, Техас: медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне).

    Google Scholar

    Суравич К. М., Брандт Л. Дж., Бинион Д. Г., Анантакришнан А. Н., Карри С. Р., Гиллиган П. Х. и др. (2013). Рекомендации по диагностике, лечению и профилактике инфекций, вызванных Clostridium difficile . Am. J. Gastroenterol. 108, 478–98; викторина 99. doi: 10.1038 / ajg.2013.4

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Szajewska H., Колоджей М. (2015а). Систематический обзор с метаанализом: Lactobacillus rhamnosus GG в профилактике антибиотико-ассоциированной диареи у детей и взрослых. Aliment Pharmacol. Ther. 42, 1149–1157. doi: 10.1111 / apt.13404

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Szajewska H., Kolodziej M. (2015b). Систематический обзор с метаанализом: Saccharomyces boulardii в профилактике диареи, связанной с антибиотиками. Aliment Pharmacol. Ther. 42, 793–801. doi: 10.1111 / apt.13344

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Szajewska H., Horvath A., Piwowarczyk A. (2010). Мета-анализ: влияние добавки Saccharomyces boulardii на скорость эрадикации Helicobacter pylori и побочные эффекты во время лечения. Aliment Pharmacol. Ther. 32, 1069–1079. doi: 10.1111 / j.1365-2036.2010.04457.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Szajewska H., Хорват А., Колодзей М. (2015). Систематический обзор с метаанализом: добавление Saccharomyces boulardii и искоренение инфекции Helicobacter pylori . Aliment Pharmacol. Ther. 41, 1237–1245. doi: 10.1111 / apt.13214

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Szajewska H., Canani R. B., Guarino A., Hojsak I., Indrio F., Kolacek S., et al. (2016). Пробиотики для профилактики диареи, связанной с приемом антибиотиков. J. Pediatr. Гастроэнтерол. Nutr. 62, 495–506. DOI: 10.1097 / MPG.0000000000001081

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Trasande L., Blustein J., Liu M., Corwin E., Cox L.M., Blaser M.J. (2013). Воздействие антибиотиков на младенцев и масса тела в раннем возрасте. Внутр. J. Obes. (Лондон). 37, 16–23. doi: 10.1038 / ijo.2012.132

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ван Бекель Т. П., Брауэр К., Гилберт М., Гренфелл Б. Т., Левин С. А., Робинсон Т. П. и др. (2015). Глобальные тенденции использования противомикробных препаратов для пищевых животных. Proc. Natl. Акад. Sci. США. 112, 5649–5654. DOI: 10.1073 / pnas.1503141112

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Вирта Л., Аувинен А., Хелениус Х., Хуовинен П., Колхо К. Л. (2012). Связь повторного приема антибиотиков с развитием болезни Крона у детей — национальное финское исследование методом случай-контроль на основе регистров. Am. J. Epidemiol. 175, 775–784. DOI: 10.1093 / aje / kwr400

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Vrieze A., Out C., Fuentes S., Jonker L., Reuling I., Kootte R. S., et al. (2014). Влияние перорального ванкомицина на микробиоту кишечника, метаболизм желчных кислот и чувствительность к инсулину. J. Hepatol. 60, 824–831. doi: 10.1016 / j.jhep.2013.11.034

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wang Z. H., Gao Q. Y., Fang J.Ю. (2013). Мета-анализ эффективности и безопасности препарата пробиотического соединения, содержащего Lactobacillus и Bifidobacterium , в эрадикационной терапии Helicobacter pylori . J. Clin. Гастроэнтерол. 47, 25–32. doi: 10.1097 / MCG.0b013e318266f6cf

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Виллинг Б. П., Рассел С. Л., Финли Б. Б. (2011). Сдвиг баланса: влияние антибиотиков на взаимное влияние микробиоты и хозяина. Nat. Rev. Microbiol. 9, 233–243. doi: 10.1038 / nrmicro2536

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wirbel J., Pyl P. T., Kartal E., Zych K., Kashani A., Milanese A., et al. (2019). Мета-анализ фекальных метагеномов выявляет глобальные микробные сигнатуры, специфичные для колоректального рака. Nat. Med. 25, 679–689. doi: 10.1038 / s41591-019-0406-6

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ву Г.Д., Чен Дж., Хоффманн К., Биттингер К., Чен Ю. Ю., Кейлбо С. А. и др. (2011). Связь долгосрочных диетических моделей с кишечными микробными энтеротипами. Наука 334, 105–108. DOI: 10.1126 / science.1208344

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Яп Т. В., Ган Х. М., Ли Ю. П., Леоу А. Х., Азми А. Н., Франсуа Ф. и др. (2016). Ликвидация Helicobacter pylori вызывает нарушение микробиома кишечника человека у молодых людей. PloS One 11, e0151893.doi: 10.1371 / journal.pone.0151893

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Яссур М., Ватанен Т., Сильяндер Х., Хамалайнен А. М., Харконен Т., Риханен С. Дж. И др. (2016). Естественная история микробиома кишечника младенца и влияние лечения антибиотиками на разнообразие и стабильность бактериальных штаммов. Sci. Пер. Med. 8, 343ra81. doi: 10.1126 / scitranslmed.aad0917

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Frontiers | Потребление кофе модулирует индуцированный амоксициллином дисбиоз в кишечном микробиоме мышей

    Введение

    В кишечнике человека обитают триллионы бактерий, которые жизненно важны для многих процессов хозяина, включая извлечение энергии из пищи, синтез важных молекул и защиту от патогенов (Becattini et al., 2016). Эти микроорганизмы и их генетическое содержимое вместе называются микробиомом кишечника. Теперь мы понимаем, что микробиота кишечника играет ключевую роль в здоровье хозяина (Knight et al., 2017). Таким образом, изучение динамических факторов, влияющих на состав и функции микробиома, является ключом к пониманию и укреплению здоровья.

    Большинство бактерий, составляющих микробиом кишечника, обитают в толстой кишке, где они ферментируют неперевариваемые организмом вещества, такие как клетчатка и полифенолы (Korpela, 2018).Ферментация приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), что, в свою очередь, увеличивает анаэробность толстой кишки (Jha et al., 2019). Лечение антибиотиками снижает разнообразие микробиома и может вызвать дисбактериоз, индуцированный антибиотиками (AID). При дисбактериозе содержание кислорода в кишечнике увеличивается, что приводит к снижению ферментации облигатными анаэробами и снижению выработки SCFA. Это, в свою очередь, снижает целостность кишечного барьера, что приводит к воспалению и способствует росту факультативных аэробных бактерий, таких как Proteobacteria (Jha et al., 2019). Некоторые представители этого типа являются условно-патогенными микроорганизмами и обладают высокой иммуногенностью, например, Escherichia coli и Klebsiella spp., И обладают потенциалом распространения в дисбиотических условиях (Becattini et al., 2016; Kim et al., 2017; Зарринпар и др., 2018).

    Использование антибиотиков и СПИД не только приводят к повышенному риску вторичных инфекций, но также связаны с хроническими состояниями, включая воспалительные заболевания кишечника, астму, диабет, ожирение и другие метаболические синдромы (Blaser, 2011; Cabral D.и др., 2020). Поскольку использование антибиотиков продолжает расти во всем мире, с десятками миллиардов ежедневных доз, принимаемых каждый год, сейчас как никогда важно исследовать способы предотвращения СПИДа (Klein et al., 2018).

    Было предложено и используется несколько средств от СПИДа, включая введение пробиотиков и пребиотиков. Пребиотики — это субстраты, такие как клетчатка и полифенолы, которые селективно используются местными бактериями для укрепления здоровья, в отличие от пробиотиков, которые заселяют кишечник экзогенными микробами (Preidis and Versalovic, 2009; Gibson et al., 2017; Резенде и др., 2021). Пробиотики могут увеличить численность пробиотических видов, а не исходной местной популяции кишечника. Фактически, добавление в микробиом пробиотиков после использования антибиотиков задерживает восстановление микробиома по сравнению со спонтанным восстановлением (Suez et al., 2018). Таким образом, пребиотики могут быть более безопасным способом борьбы со СПИДом.

    Многие вещества были изучены на предмет их потенциала в качестве пребиотических соединений. Кофе — это распространенный напиток с кофеином, который содержит пищевые волокна, такие как галактоманнан и арабиногалактан типа II, а также полифенолы, такие как хлорогеновая кислота, которые могут действовать как антиоксидант (Gniechwitz et al., 2007; Лян и Киттс, 2015; Win et al., 2019). Одно исследование на крысах показало, что кофе стимулирует сократимость гладких мышц кишечника дозозависимым образом (Hegde et al., 2019). Связанные исследования показали, что этот эффект кофеина может привести к сокращению времени прохождения питательных веществ в кишечнике, что, как было показано, изменяет состав микробиома, влияя на доступность воды и питательных веществ в кишечнике (Brown et al., 1990; Kashyap et al. ., 2013). Кофеин также ранее был связан с более богатым микробиомом кишечника и может снизить распространенность воспалительных бактерий (Gurwara et al., 2019).

    В нескольких исследованиях изучалось влияние кофе и его компонентов на микробиом кишечника. Одно исследование давало мышам фильтрованный кофе в течение 3 дней и показало, что относительное количество Eubacteria, E. coli, Enterococcus и Clostridium уменьшилось, а Bifidobacteria и Lactobacillus увеличилось (Nakayama and Oishi, 2013). Аналогичное исследование на людях показало, что после 3 недель постоянного приема кофе относительная численность большинства видов бактерий не изменилась, с некоторым увеличением в Bifidobacteria (Jaquet et al., 2009). Хотя потребление кофе и прием антибиотиков могут изменить состав микробиома, совместное воздействие этих нарушений не установлено in vivo . В предыдущих экспериментах in vitro изучались взаимодействия между кофеином и антибиотиками, и было обнаружено, что кофеин может снизить эффективность многих антибиотиков первого ряда. Некоторые возможные объяснения этого — конкурентное связывание между кофеином и антибиотиком или образование комплексов кофеин-антибиотик (Olajuyigbe et al., 2017).

    Здесь мы исследуем влияние кофе, как с кофеином, так и без кофеина, на СПИД в микробиоме мышей. Мы давали мышам кофе с кофеином и без кофеина в течение 12 дней в сочетании с амоксициллином в течение 7 дней и анализировали образцы кишечного микробиома с помощью секвенирования 16S рРНК. Мы обнаружили, что по сравнению с контрольной группой у мышей, получавших амоксициллин и получавших кофе с кофеином, наблюдалось снижение количества потенциально провоспалительных бактерий, таких как Proteobacteria.

    Материалы и методы

    Эксперименты на мышах

    Все работы с животными были одобрены Комитетом Институционального ухода и использования животных Университета Брауна (IACUC) под номером протокола 1706000283. Четырехнедельные самки мышей C57BL / 6 были приобретены в Jackson Laboratories (Бар-Харбор, Мэн, США) и подвергнуты проверке. 2-недельный период привыкания сразу после прибытия в Центр по уходу за животными Университета Брауна, в течение которого им давали стандартный корм (Лабораторная диета для грызунов 5001, St.Луис, Миссури, США) и вода ad libitum . После привыкания и на время эксперимента мышам ежедневно вводили через желудочный зонд кофе с кофеином (Starbucks Via Instant Italian Roast, 1,5 мг кофеина / 400 мкл), кофе без кофеина (Starbucks Via Instant Decaf Italian Roast, 0,14 мг кофеина / 400 мкл. ) или воды (400 мкл) ( n = 12 на группу) в соответствии с протоколом, описанным в Nakayama and Oishi (2013). После 5 дней введения через желудочный зонд половине каждой группы ( n = 6 на группу) вводили антибиотики с питьевой водой (амоксициллин 25 мг / кг / день) в течение 7 дней.Пероральный желудочный зонд с кофе или водой продолжался на протяжении всего лечения антибиотиками. Мышей умерщвляли на 12-й день эксперимента. Образцы фекалий были собраны для анализа 16S рРНК в дни 0 (перед первым пероральным зондом), 5 (перед первым лечением антибиотиками), 7, 10 и 12 (рис. 1A).

    Рис. 1. (A) Схема эксперимента с мышью и временная шкала. Рисунок был создан с помощью biorender.com. (B) Количественное определение содержания кофеина в крови и слепой кишке через 1 час после перорального введения через желудочный зонд ( n = 6). (C) Альфа-разнообразие экспериментальных групп, измеренное с помощью индекса разнообразия Шеннона. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение (SD). Значимость между каждой группой и ее аналогом-антибиотиком обозначена звездочками (*) с цветом, соответствующим контролю (ctrl, синий), кофе без кофеина (без кофеина, фиолетовый) или кофе с кофеином (caf, розовый). Значимость между различными экспериментальными группами обозначена квадратами с цветовой кодировкой в ​​соответствии с сравниваемыми экспериментальными группами.Значимость была определена с помощью теста Бенджамини, Кригера и Йекутиели для исправления ложных открытий с скорректированным значением p <0,05. (*, 0,01 < P <0,05; **, 0,001 < P <0,01; ***, 0,0001 < P <0,001; ****, P <0,0001). Закрашенные квадраты представляют группы без антибиотиков, белые квадраты представляют группы, которым вводили антибиотики. Каждое сравнение двух экспериментальных групп имеет соответствующее значение, обозначенное звездочками (*) рядом с ним. n = 6. Например, на 5-й день сплошной синий квадрат рядом с сплошным фиолетовым квадратом представляет значительную разницу между контрольной группой без антибиотиков и группой без кофеина без антибиотиков при уровне значимости 1 звездочка ( показаны в скобках). На 12-й день 3 синих звездочки представляют собой значительную разницу между контрольной группой, не получавшей антибиотики, и контрольной группой, принимающей антибиотики, на уровне значимости 3 звезды. 1 пурпурная звезда представляет собой значительную разницу между группой без кофеина и антибиотиками без кофеина на уровне значимости 1 звезда.

    Масс-спектрометрия для количественного определения кофеина

    Восемнадцать дополнительных мышей были случайным образом распределены для получения орального кормления кофе с кофеином, кофе без кофеина или контрольной воды ( n = 6). Через час после введения через желудочный зонд мышей умерщвляли и удаляли их кровь и слепую кишку. 30 мкл плазмы экстрагировали из крови и объединяли с 94 мкл метанола и 6 мкл 0,01 мг / мл раствора кофеина внутреннего стандарта (IS) (кофеин, помеченный двумя C13, MW 188).На каждый 1 мг слепой кишки добавляли 10 мкл метанола с раствором кофеина IS. Каждую смесь встряхивали в течение 5 минут при 1175 об / мин, затем центрифугировали в течение 5 минут при 17900 × g . 15 мкл супернатанта удаляли для анализа.

    Кофеин в биологических образцах после добавления IS и экстракции количественно определяли с помощью ВЭЖХ-МС на Ultimate 3000, Dionex в сочетании с Q Executive Classic (Thermo) с интерфейсом ESI. Сбор и обработка данных выполнялись программой Excalibur.Хроматографическое разделение было достигнуто на Xselect CSH C18 2,5 мкм; 2,1 × 30 мм (Waters, Milford, MA, США), при 60 ° C. Подвижная фаза состояла из воды для фазы A и 50/50 метанол / ацетонитрил для фазы B, причем обе содержали 0,2% ЖК. Разделение было оптимизировано с использованием метода быстрого градиента с подвижной фазой A / B, установленной на 90% / 10% от 0,00 до 0,20 мин и 10% / 90% от 0,21 до 1,4 мин, а затем обратно через 1,7 мин для уравновешивания при 90% / 10 % от 1,7 до 6,00 мин. с расходом 0,35 мл / мин. Масс-спектрометр работал в режиме положительных ионов при полной МС; при разрешении 70 000; AGT target 5 E5 и диапазон сканирования 170–200 м / з.Напряжение распыления и температура источника были установлены на уровне 3500 вольт и 320 ° C соответственно. CAF-2C13 был IS, используемым для количественной оценки CAF.

    Экстракция и количественное определение нуклеиновых кислот

    Суммарные нуклеиновые кислоты (ДНК) экстрагировали из образцов с использованием набора ZymoBIOMICS DNA Miniprep Kit от Zymo Research (R2002, Ирвин, Калифорния, США) с использованием протокола экстракции в соответствии с инструкциями производителя. Тотальную ДНК элюировали водой, свободной от нуклеаз, и количественно определяли с помощью dsDNA-HS на QubitTM 3.0 (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США) перед использованием в препаратах ампликонов.

    Получение ампликона 16S рРНК и секвенирование

    Гипервариабельная область 16S рРНК V4 была амплифицирована из тотальной ДНК с использованием штрих-кодированного прямого праймера 515F и обратных праймеров 806R от Earth Microbiome Project (Thompson et al., 2017). Ампликоны были созданы с использованием 5X Phusion High-Fidelity DNA Polymerase в следующих условиях цикла: начальная денатурация при 98 ° C в течение 30 с, затем 25 циклов при 98 ° C в течение 10 с, 57 ° C в течение 30 секунд и 72 ° C. в течение 30 с, затем окончательное удлинение при 72 ° C в течение 5 мин.После амплификации образцы визуализировали с помощью гель-электрофореза и объединяли в эквимолярных количествах. Объединенная библиотека ампликонов была отправлена ​​в Центр геномики и секвенирования Род-Айленда при Университете Род-Айленда (Кингстон, Род-Айленд, США) для секвенирования на платформе Illumina MiSeq. Ампликоны секвенировали по парным концам (2 × 250 п.н.) с использованием набора на 600 циклов со стандартными протоколами. Мы получили в среднем 27 563 чтения на образец. Необработанные считывания были депонированы в Архив считывания последовательностей NCBI (SRA) в BioProject PRJNA682275.

    Анализ секвенирования 16S рРНК Считывает

    Необработанные чтения 16S рРНК были подвергнуты качественной фильтрации, обрезке, устранению шума с помощью DADA2 (Callahan et al., 2016) (через q2-dada2) и слиянию с использованием конвейера Qiime2 (версия 2019.10) (Bolyen et al., 2019 ). Варианты последовательностей рибосом были выровнены с mafft (Katoh et al., 2002) (посредством q2-выравнивания), а построение филогенетического дерева было выполнено с помощью fasttree2 (Price et al., 2010) (через q2-phylogeny). Таксономическое присвоение проводилось с использованием предварительно обученного наивного байесовского классификатора и классификатора q2-признаков (Bokulich et al., 2018a) обучался в базе данных SILVA 132 99% (Quast et al., 2013). Альфа-разнообразие (Шеннон, филогенетическое разнообразие Фэйта) и бета-разнообразие (несходство Брея-Кертиса) (Bray and Curtis, 1957; Bokulich et al., 2018b) были рассчитаны с использованием пакета phyloseq (версия 1.30.0) в R (версия 3.6. 2) (Faith, 1992; Lozupone, Knight, 2005; Lozupone et al., 2007). Значимость была определена с помощью теста Бенджамини, Кригера и Йекутиели для исправления ложных открытий с скорректированным значением p <0.05 (Бенджамини и Хохберг, 1995). Линейный дискриминантный анализ проводился с использованием пакета LEfse (версия 1.0) на сервере галактики (Segata et al., 2011; Afgan et al., 2018). Необработанные чтения 16S рРНК депонировали в архиве считывания последовательностей NCBI (SRA) под номером BioProject PRJNA682275.

    Определение минимальной ингибирующей концентрации

    Минимальные ингибирующие концентрации (МПК) определяли с использованием метода разбавления бульона (Wiegand et al., 2008). Ночные культуры B.cepacia или E. coli разводили в 100 раз в среде TSB и LB соответственно. Культуры инкубировали с различными концентрациями кофеина (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США), кофе с кофеином или кофе без кофеина (Starbucks). Амоксициллин (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) добавляли в различных концентрациях в среду для культивирования клеток и серийно разбавляли в два раза. Затем клетки инкубировали в аэробных условиях при 37 ° C до тех пор, пока контроли не достигли максимального значения OD 600 (18 ч).

    B. cepacia Определение скорости роста с кофеином и без кофеина

    Ночные культуры B. cepacia , выращенные в TSB, осаждали и ресуспендировали в 1X PBS. Затем клетки разбавляли до оптической плотности при 600 нм (OD 600 ) приблизительно 0,01 в TSB с добавлением кофе с кофеином, кофе без кофеина или кофеина. Клетки инкубировали при 37 ° C в аэробных условиях, и рост контролировали, измеряя OD 600 с 10-минутными интервалами.Чтобы определить время удвоения в каждом состоянии, кривые роста были подогнаны к функции экспоненциального роста с использованием настроек по умолчанию в Prism (версия 8.4.2).

    Результаты

    Пероральный желудочный зонд с кофе приводит к значительному повышению уровня кофеина в мышиной крови и слепой кишке

    Чтобы определить влияние кофе и его компонентов на микробиом кишечника мышей, самкам мышей C57BL / 6J случайным образом распределили для приема перорального желудочного сока кофе с кофеином (caf), кофе без кофеина (без кофеина) или воды (контроль) ( n = 12) (рисунок 1A).Мыши, которым давали кофе с кофеином, получали 1,5 мг кофеина через каждый желудочный зонд (в зависимости от содержания кофеина, указанного производителем), что эквивалентно 3 чашкам кофе в соответствии с рекомендациями FDA по преобразованию доз от человека к животному (Nair and Jacob, 2016). Мыши, которым давали равный объем кофе без кофеина, получали 0,14 мг кофеина через каждый желудочный зонд. Через 5 дней половина мышей из каждой группы дополнительно получала амоксициллин с питьевой водой ( n = 6) в течение 7 дней (Cabral D. et al., 2020). Образцы фекалий отбирали в дни 0, 5, 7, 10 и 12 для секвенирования ампликона 16S рРНК микробиома фекалий.Мы использовали масс-спектрометрию для определения максимального уровня кофеина, присутствующего в слепой кишке и крови мышей через 1 час после перорального введения через желудочный зонд, с использованием дополнительных 6 мышей (Teekachunhatean et al., 2013). Добавление кофеина привело к значительному увеличению уровней кофеина в слепой кишке и крови (рис. 1B). Уровни кофеина в крови составляли приблизительно 0,0530 г / л, а уровни слепой кишки составляли приблизительно 0,293 г / л. Хотя они, вероятно, представляют пиковые уровни кофеина, исходя из быстрой метаболической активности мышей, мы ожидаем, что этот уровень значительно снизится между желудками (Teekachunhatean et al., 2013). Это также указывает на то, что, хотя некоторое количество кофеина абсорбировалось в кровоток, большая часть кофеина не абсорбировалась и была доступна микробиоте. Как описано выше, кофе представляет собой сложную смесь волокон и полифенолов, и, как и кофеин, эти молекулы также становятся доступными для кишечных микробов.

    Антибиотики и добавка кофе приводят к изменению бактериального разнообразия в фекальном микробиоме

    Гипервариабельная область 16S рРНК v4 секвенировали для определения бактерий, присутствующих в фекальном микробиоме мышей.В целом, средняя глубина секвенирования составила около 27 563, и данные были проанализированы с помощью Qiime2 для определения показателей бактериального разнообразия, а также состава. Мы не обнаружили влияния приема кофе на разнообразие фекального микробиома, измеренного с помощью индекса разнообразия Шеннона на протяжении всего эксперимента (рис. 1C). И наоборот, антибиотики вызвали значительное снижение микробного разнообразия, о чем свидетельствует значительное уменьшение разнообразия в группах, принимавших антибиотики, через 2 дня после введения антибиотика (рис. 1C).Группа caf показала меньшее снижение разнообразия, вызванное антибиотиками ( p = 0,064), что потенциально указывает на то, что добавка кофеина в таком количестве может уменьшить снижение микробного разнообразия.

    Мы использовали метрику бета-разнообразия Брея-Кертиса, чтобы оценить степень несходства между нашими выборками. После 5 дней перорального введения через желудочный зонд мыши с кофе и без кофеина не образовывались отдельно от мышей, которым вводили через желудочный зонд. Это указывает на то, что соединения, содержащиеся в кофе или кофеине сами по себе, существенно не изменяют общий состав микробиома (Рисунки 2A, B).Как показали другие исследования, антибиотики привели к значительным изменениям в составе микробиома у мышей независимо от добавок (Cabral D. et al., 2020; Cabral D. J. et al., 2019). В ходе эксперимента наши образцы образовывали кластеры, в основном на основе обработки амоксициллином (рисунки 2C, D).

    Рис. 2. (A) Бета-разнообразие экспериментальных групп во времени, представленное на трехмерном графике анализа в главных координатах. Рисунок был создан с помощью биорендера.com. (B) Метрики бета-разнообразия с использованием матриц расстояний Брея-Кертиса через 5 дней приема через желудочный зонд, (C) 2 дня лечения антибиотиками и 7 дней через желудочный зонд, (D) 7 дней лечения антибиотиками и 12 дней кофе желудочный зонд; n = 6.

    Антибиотики изменяют состав фекального микробиома, уменьшая количество фирмикутов и увеличивая количество бактерий, протеобактерий и веррукомикробий

    Хотя общее бета-разнообразие показало, что воздействие антибиотиков оказало сильное влияние на микробный состав, похоже, что кофе оказал очень умеренное влияние на состав в широком смысле.Чтобы напрямую определить, какие семейства микробов были затронуты на протяжении всего эксперимента, мы построили график их относительной численности с течением времени и использовали LEfSe, чтобы определить, какие бактерии были в значительной степени связаны с каждой экспериментальной группой. На основе визуального анализа данных мы обнаружили, что наибольшее изменение состава произошло через 2 дня после воздействия антибиотика (день 7) (рисунок 3 и дополнительные таблицы 1, 2). После этого микробиом начал возвращаться к новому измененному исходному уровню по мере прогрессирования антибактериальной терапии.Например, у Burkholderiaceae из типа Proteobacteria был пик роста на 7 день, а затем он вернулся к исходному уровню. Точно так же Bacteroidaceae из типа Bacteroidetes достигли пика на 7-й день. Эта тенденция была инвертирована для Muribaculaceae , которая рухнула на 7-й день. Наконец, Akkermansiaceae начал увеличиваться на 7-й день, а затем увеличивался на протяжении всей остальной части эксперимента. Глядя на эти данные, мы также можем видеть, что добавление кофеина или кофе без кофеина влияет на интенсивность этих изменений.Например, распространение Burkholderiaceae , по-видимому, больше в контрольной группе и группе без кофеина, чем в группе caf (рисунок 3 и дополнительная таблица 1).

    Рисунок 3. Относительная численность семейств бактерий в ходе эксперимента. Тип обозначен: V, Verrucomicrobia; B, Bacteroidetes; А — актинобактерии; P — протеобактерии; F, Firmicutes. Пунктирная линия обозначает начало лечения антибиотиками. (A) Контроль, (B) Контроль + амоксициллин дни 5-12, (C) Decaf, (D) Decaf + амоксициллин дни 5-12, (E) Caf, (F ) Caf + амоксициллин 5–12 дни; n = 6.

    Чтобы оценить статистическую значимость этих изменений, мы использовали LEfSe для определения изменений, вызванных лекарствами и добавками, на уровне филума и семьи на 7-й день, так как это был момент времени с наибольшими нарушениями. Во всех группах воздействие амоксициллина вызывало увеличение протеобактерий ( t — тест P <0,05; LEfSe Kruskal – Wallis alpha = 0,05, порог LDA = 2,0) (Рисунок 4A и дополнительные рисунки 3A, C, E).Это расширение сопровождалось сокращением Firmicutes (Рисунок 4B). В то время как протеобактерии увеличивались во всех группах лечения, уровень роста различается в зависимости от добавок. Сравнивая группу, получавшую контрольный антибиотик (контрольный ABX), с группой, получавшей кофеинсодержащий кофейный антибиотик (caf ABX), мы обнаружили, что протеобактерии были значительно связаны с контрольной группой ABX (LEfSe) (рисунок 4A и дополнительный рисунок 3J). Эта дифференциальная связь не наблюдалась, когда мы сравнивали группу антибиотиков без кофеина (ABX без кофеина) с контрольной группой ABX (LEfSe) (дополнительный рисунок 3H), что, возможно, указывает на то, что кофе с кофеином, но не без кофеина, снижает индуцированное антибиотиком распространение Proteobacteria.Относительная численность Bacteroidetes была значительно выше у контрольных мышей ABX и caf ABX через 2 дня после лечения амоксициллином по сравнению с их аналогами, не получавшими антибиотиков. Группа caf ABX была единственной, которая оставалась значительно выше по сравнению с контрольной группой на протяжении всей остальной части эксперимента ( t — тест P <0,05) (рис. 4C). Визуально Verrucomicrobia начала увеличиваться на 7 день, хотя это расширение, по-видимому, задерживалось в контрольной группе.Эта воспринимаемая задержка сопровождается значительной ассоциацией Verrucomicrobia с группой ABX без кофеина, но не с контрольной группой ABX на 7 день (LEfSe) (рисунки 4D, H и дополнительный рисунок 3G).

    Рис. 4. (A – H) Относительная численность известных типов и семейств в ходе эксперимента. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение. Значимость была определена с помощью теста Бенджамини, Кригера и Йекутиели для исправления ложных открытий с скорректированным значением p <0.05 (*, 0,01 < P <0,05; **, 0,001 < P <0,01; ***, 0,0001 < P <0,001; ****, P <0,0001). Значимость между каждой экспериментальной группой и ее антибиотиком обозначена звездочками (*) с цветом, соответствующим контролю (ctrl, синий), кофе без кофеина (без кофеина, фиолетовый) или кофе с кофеином (caf, розовый). Значимость между различными экспериментальными группами обозначена квадратами с цветовой кодировкой в ​​соответствии с сравниваемыми экспериментальными группами.Закрашенные квадраты представляют группы без антибиотиков, белые квадраты представляют группы, которым вводили антибиотики. Каждое сравнение двух экспериментальных групп имеет соответствующее значение, обозначенное звездочками (*) рядом с ним. Например, на графике Bacteroidetes (C) на 5-й день 3 розовых звездочки представляют собой значительную разницу между группой cafe no-antibiotic и caf antibiotic group с уровнем значимости 3 звезды. Ниже этого открытого синего квадрата рядом с открытым розовым квадратом показано существенное различие между контрольной группой антибиотиков и группой антибиотиков caf с уровнем значимости 3 звезды (показано в скобках).Под ним открытый фиолетовый квадрат рядом с открытым розовым квадратом представляет собой значительную разницу между группой антибиотиков без кофеина и группой антибиотиков caf с уровнем значимости 3 звезды (показано в скобках).

    Анализ биомаркеров

    с использованием LEfSe на более низких таксономических уровнях показал, что самые сильные ассоциации, наблюдаемые на уровне филума, можно проследить до конкретных семейств (дополнительный рисунок 3). В рамках типа Bacteroidetes мы обнаружили, что увеличение относительной численности Bacteroidaceae было значительно связано со всеми тремя группами, получавшими антибиотики, по сравнению с их аналогами, не получавшими антибиотики, на 7 день (LEfSe) (Рисунок 4E и дополнительные рисунки 3B, D). , F).Это расширение было обращено для Muribaculaceae , который был значительно связан с группами, не получавшими антибиотики, в тот же момент времени (LEfSe) (Рисунок 4F и дополнительные рисунки 3B, D, F). Единственным семейством, которое значительно различается между экспериментальными группами по Proteobacteria, было Burkholderiaceae , которое было значительно выше в группах, получавших антибиотики, по сравнению с их аналогами, не получавшими антибиотики, на 7 день ( t — тест P <0 .05; LEfSe) (Рисунок 4G и дополнительные рисунки 3B, D, F). Это, вероятно, объясняет различия в Proteobacteria, наблюдаемые на уровне филюмов. Как мы наблюдали на Proteobacteria, это связанное с антибиотиком увеличение в Burkholderiaceae не было значимо связано с группой caf, но было значительным в контрольной группе и группе без кофеина (LEfSe) (рисунок 4G и дополнительный рисунок 3I). Как и ожидалось, на рост продаж Burkholderiaceae не повлиял кофе без кофеина (рисунок 4G и дополнительный рисунок 3H).В пределах филума Verrucomicrobia Akkermansiaceae был значительно связан с группами caf ABX и decaf ABX по сравнению с контрольной группой ABX на 7-й день (LEfSe) (Рисунок 4D и дополнительные рисунки 3B, D, F). К 10-му дню во всех трех группах, получавших лечение антибиотиками, было значительно больше Akkermansiaceae , чем у их неантибиотических аналогов, что подтверждает задержку роста в контрольной группе, наблюдаемую на уровне филума ( t — тест P <0.05; LEfSe) (Рисунок 4H и дополнительные рисунки 4A – C).

    Burkholderia cepacia устойчива к амоксициллину

    Поскольку протеобактерии тесно связаны с дисбиотическими микробиомами (Becattini et al., 2016), мы дополнительно исследовали влияние кофе и кофеина на Burkholderiaceae in vitro. Анализ 16S не позволяет нам точно охарактеризовать бактерии на уровне видов, поэтому мы решили использовать B. cepacia в качестве модели из семейства Burkholderiaceae для исследования влияния кофе и амоксициллина. B. cepacia является обычным членом микробиома кишечника мыши и ассоциируется с воспалением (Armstrong et al., 2019). Это также условно-патогенный микроорганизм, обнаруживаемый в легких пациентов с муковисцидозом (Scoffone et al., 2017). Мы определили минимальную ингибирующую концентрацию (MIC 90 ) амоксициллина для B. cepacia и обнаружили, что она составляет 4000 мкг / мл, что указывает на его существенную устойчивость к этому препарату. В качестве контроля мы определили MIC 90 E.coli был намного ниже, на уровне 10 мк / мл (рис. 5А). Другие исследования также показали, что B. cepacia обладает высокой устойчивостью к лечению амоксициллином (Everaert and Coenye, 2016). Эта устойчивость является возможным объяснением значительного увеличения относительной численности Burkholderiaceae сразу после лечения амоксициллином во всех трех группах (рис. 4G). Однако это не объясняет того факта, что Burkholderiaceae не расширились в той же степени в группе caf ABX по сравнению с группами без кофеина и контрольной группой ABX.Другие данные показывают, что некоторые виды Burkholderiaceae обладают способностью расщеплять кофеин, поэтому затем мы исследовали влияние кофеина на скорость роста B. cepacia (Win et al., 2019).

    Рисунок 5. (A) Оценка МИК для B. cepacia , E. coli с амоксициллином в TSB или MGAM, соответственно, содержащих различные концентрации амоксициллина. MIC 90 обозначен пунктирными линиями. Время удвоения рассчитано по кривым роста B.cepacia , культивируемая в TSB с различными концентрациями кофе без кофеина (B) , кофеина (C) и кофе без кофеина (D) ; n = 3 (*, 0,01 < P <0,05; **, 0,001 < P <0,01; непарный тест t ).

    Мы измерили время удвоения B. cepacia in vitro при воздействии возрастающих концентраций кофе с кофеином, кофе без кофеина и чистого кофеина. Мы обнаружили, что время удвоения B.cepacia была значительно выше при воздействии двух самых высоких концентраций кофеиносодержащего кофе по сравнению с контролем (6,7 ч против 4,8 ч) (рис. 5В). Это значительное ингибирование роста также наблюдалось при самой высокой концентрации чистого кофеина (рис. 5C). Мы не наблюдали каких-либо значительных изменений времени удвоения при любой концентрации кофе без кофеина, хотя в целом наблюдалась тенденция к увеличению (рис. 5D). Хотя некоторые виды Burkholderiaceae могут использовать кофеин, поскольку эти эксперименты проводились в богатой среде, чистый кофеин, вероятно, не действует как первичный источник углерода.Фактически, другая работа показывает, что высокие уровни кофеина могут подавлять некоторые виды Burkholderiaceae , что отражено в наших выводах (Win et al., 2019). Таким образом, in vitro , мы видим, что кофеин и кофе с кофеином являются факторами, которые могут влиять на поведение бактерий. В целом, эти данные указывают на то, что кофе и даже, возможно, кофеин могут оказывать ингибирующее влияние на эти бактерии в кишечнике, что, возможно, объясняет наблюдаемое снижение относительной численности во время цветения, вызванного антибиотиками.

    Обсуждение

    Кофе состоит из нескольких компонентов, которые по отдельности могут изменять микробиом кишечника, включая кофеин, полифенолы и клетчатку (Gniechwitz et al., 2007; Liang and Kitts, 2015). Предыдущие исследования изучали влияние кофе на микробиом, но, насколько нам известно, обширных исследований, посвященных комбинированному воздействию кофе и антибиотиков на микробиом кишечника, не проводилось (Jaquet et al., 2009; Nakayama and Oishi, 2013; Gurwara et al. al., 2019). Взаимодействие с пищей и лекарствами важно изучать, поскольку они могут влиять на состав, функции и здоровье хозяина микробиома способами, которые невозможно предсказать (Cabral D. et al., 2020; Cabral D. J. et al., 2019). Кофе и антибиотики обычно употребляются, предположительно вместе, поэтому важно изучить их комбинированное воздействие на микробиоту кишечника (Klein et al., 2018).

    В этом исследовании мы обнаружили, что ни кофеин, ни кофе без кофеина сами по себе не оказывают серьезного влияния на разнообразие или состав фекального микробиома мышей.Однако мы обнаружили, что добавка кофе оказывает некоторое влияние на таксономический состав микробиома у мышей, получавших амоксициллин, хотя это влияние не отражается в статистически значимых изменениях альфа- или бета-разнообразия. Мы обнаружили, что согласно анализу LEfSe, Akkermansiaceae в значительной степени ассоциировался с обеими группами кофе у мышей, получавших антибиотики, а не с контрольными мышами. Это может указывать на то, что компонент, общий для кофе с кофеином и без кофеина, прямо или косвенно влияет на эту популяцию.Кроме того, мы наблюдали меньшее количество протеобактерий у мышей, получавших амоксициллин и получавших кофе с кофеином, в анализе относительной численности по сравнению с мышами, получавшими антибиотики и кофе без кофеина или носитель (рисунки 3B, D, F), что было подтверждено анализом LEfSe значение. Мы протестировали величину эффекта LDA на уровне филума и семейства и определили, что были значительные изменения на уровне филума Proteobacteria и семейства Burkholderiaceae , которые изменились в ответ на лечение амоксициллином и кофе.Протеобактерии связаны с воспалением и дисбактериозом из-за антибиотиков, поэтому сокращение этого типа может представлять собой положительное влияние кофе с кофеином на микробиом. Некоторые виды Burkholderiaceae , которые обитают в кишечнике, обладают патогенным потенциалом, а B. cepacia связаны с синдромом раздраженного кишечника (Rizzatti et al., 2017; Armstrong et al., 2019). B. cepacia также является важным условно-патогенным микроорганизмом, обнаруживаемым при муковисцидозе (Scoffone et al., 2017).

    Хотя кофе сам по себе, похоже, не влияет на общий микробный состав, можно наблюдать некоторые различия. Однако основное различие в уровнях Akkermansiaceae , по-видимому, является артефактом индивидуальных различий в исходном составе микробиоты. Уровни Akkermansiaceae были значительно выше у мышей, получавших кофе с кофеином, по сравнению с мышами, получавшими кофе без кофеина или носитель в отсутствие амоксициллина. Однако в день 0 перед добавлением кофе у этих мышей было больше бактерий этого семейства, чем в контрольной группе, поэтому это открытие не может быть связано с добавлением кофе.Хотя мы действительно обнаружили некоторые другие существенные различия в относительной численности определенных типов и семейств бактерий между экспериментальными группами кофе, они часто были значительными только для одной временной точки и не оставались неизменными на протяжении всей остальной части эксперимента.

    Используя анализы MIC и кривые роста, мы дополнительно исследовали ответ B. cepacia на амоксициллин и кофе. Как мы и ожидали на основании предыдущих исследований, B. cepacia обладал высокой устойчивостью к амоксициллину (Everaert and Coenye, 2016).Мы также обнаружили, что он значительно подавлялся кофеином с кофеином и чистым кофеином в концентрациях, немного превышающих максимальную концентрацию, обнаруженную в слепой кишке наших мышей. Хотя этот результат напрямую не демонстрирует, что ингибирование Burkholderiaceae in vivo связано с содержанием кофеина, этот вывод все же возможен, поскольку зависимость от концентрации и динамика ингибирования могут отличаться в естественной среде слепой кишки по сравнению с искусственной средой.Кроме того, время удвоения in vitro было измерено в течение относительно короткого периода времени и однократного воздействия кофеина, тогда как у мышей микробиом подвергался воздействию кофеина несколько раз и в течение гораздо более длительного периода времени. Метаболическая среда является известной детерминантой антимикробной чувствительности к антибиотикам и другим токсинам (Allison et al., 2011; Belenky et al., 2015; Lobritz et al., 2015; Cabral D. et al., 2020). Это указывает на то, что кофеин может замедлить рост B.cepacia in vitro , что может объяснить, почему после лечения антибиотиками у мышей с добавлением кофеина было меньше Burkholderiaceae . Однако кофе с кофеином и кофе без кофеина различаются не только по содержанию кофеина. Наш кофе был очищен от кофеина путем промывки кофейных зерен метиленхлоридом, а затем обжарки кофе для испарения всего хлористого метилена из продукта — распространенного метода удаления кофеина (How Is Coffee Decaffeinated? | Britannica, 2020).Кофеин растворим в метиленхлориде вместе с хлорогеновой кислотой, одним из основных полифенолов в кофе, что означает, что кофе без кофеина содержит меньше полифенолов. Хлорогеновая кислота может действовать как антиоксидант и может метаболизироваться кишечными бактериями (Couteau et al., 2001; Liang and Kitts, 2015). Более высокие уровни хлорогеновой кислоты в кофе с кофеином также могут частично объяснить различные уровни протеобактерий, наблюдаемые у наших мышей после воздействия антибиотиков. Таким образом, различия, наблюдаемые между кофе с кофеином и кофе без кофеина, могут быть результатом других компонентов кофе, помимо кофеина.Кроме того, физиологические эффекты потребления кофе, такие как уменьшение времени прохождения питательных веществ в кишечнике, могут иметь место in vivo , что приводит к изменениям в численности микробов (Brown et al., 1990; Kashyap et al., 2013; Gurwara et al. , 2019).

    Представленная здесь работа является первым шагом в определении взаимосвязи между потреблением кофе и дисбактериозом, вызванным антибиотиками. Кроме того, представленное здесь исследование является первым, насколько нам известно, демонстрирующим комбинированное воздействие антибиотиков и потребления кофе на микробиом кишечника in vivo. Основываясь на этих результатах, мы можем сделать некоторые прогнозы, которые послужат стимулом для будущих исследований. Наши результаты приводят нас к выводу, что употребление даже большого количества кофе не оказывает значительного влияния на микробиом мышей, и, если это относится к людям, указывает на то, что кофе не является источником нарушения микробиома. Наши данные также показывают, что, хотя амоксициллин явно нарушает микробиом, потребление кофе не сильно усугубляет это нарушение. Фактически, добавка кофе может быть даже полезна для кишечника, о чем свидетельствует уменьшение количества протеобактерий в группах, получавших кофеинсодержащий кофе.Поскольку кофе является одним из самых богатых полифенолами и кофеином продуктов, которые мы потребляем (Leonard et al., 2020), эти результаты также могут дать нам информацию о том, в какой степени полифенолы, особенно хлорогеновая кислота, и кофеин индивидуально влияют на состав. микробиома. Это важный шаг в расширении наших знаний о диетических средствах профилактики или лечения вызванного антибиотиками дисбактериоза и связанных с ним заболеваний — растущей проблемы, поскольку использование антибиотиков продолжает расти во всем мире (Klein et al., 2018).

    В целом, мы обнаружили, что кофе сам по себе очень мало влияет на разнообразие и структуру фекального микробиома мыши. Это открытие удивительно по нескольким причинам. Во-первых, мы принимали относительно большое количество кофе в течение 12 дней, и другие исследования показали, что кофе и его компоненты могут значительно изменить состав микробиома (Jaquet et al., 2009; Nakayama and Oishi, 2013). Кроме того, кофе может напрямую влиять на физиологию желудочно-кишечного тракта (González et al., 2020). Например, на модели на крысах было показано, что кофе стимулирует сократительную способность гладких мышц кишечника дозозависимым образом (Hegde et al., 2019). Уменьшение времени прохождения через толстую кишку может формировать микробиоту, поскольку скорость, с которой вещества проходят через кишечник, может изменять доступность воды и питательных веществ, а также скорость вымывания просвета (Müller et al., 2018). In vitro модели также подтвердили, что уменьшение времени прохождения может изменить микробный состав, что приведет к уменьшению определенных бактериальных популяций (Child et al., 2006). Клетчатка, входящая в состав кофе, также оказывает расслабляющее действие на кишечник (Müller et al., 2018). Однако мы не наблюдали изменений в составе микробиома, несмотря на эти потенциальные эффекты. Вообще говоря, это исследование может указывать на то, что одно из наиболее широко потребляемых веществ в мире не оказывает значительного влияния на состав микробиома (Manchón et al., 2013).

    У этого исследования есть некоторые ограничения, которые необходимо учитывать при интерпретации результатов и планировании будущих экспериментов.Хотя мы не наблюдали серьезных изменений в микробном составе или разнообразии у мышей, получавших только кофе, мы наблюдали некоторые существенные различия у мышей, получавших добавку кофе и леченных антибиотиками для нескольких типов. Мы обнаружили, что микробиом больше всего пострадал на второй день лечения антибиотиками (день 7), и общее, но неполное восстановление разнообразия и состава наблюдалось до конца эксперимента (день 12). Статистическое тестирование разнообразия Шеннона с использованием метода Холма-Шидака показало, что без кофеина (скорректированное значение p = 0.0202), контрольный ABX (скорректированное значение p = 0,0237) и caf ABX (скорректированное значение p = 0,0307) все еще значительно различались на 12-й день по сравнению с 0-м днем. Помимо этих различий в разнообразии, мы также наблюдали таксономические различия между обработанными и необработанными группами на 12 день с использованием LEfSe (дополнительная фигура 6). Из-за этого частичного выздоровления и сильных изменений, наблюдаемых на раннем этапе, мы сосредоточились на 7-м дне, чтобы проанализировать значительные изменения в микробном составе, вызванные антибиотиками.Хотя первоначальное воздействие явно важно для долгосрочного нарушения микробиома, этот более поздний момент времени также следует учитывать, поскольку он может повлиять на восстановление после лечения.

    Воздействие кофе на микробиом может различаться в зависимости от метода производства кофе, типа используемых зерен, сваренного или растворимого кофе, а также от метода удаления кофеина, поскольку все это может влиять на уровни кофеина и полифенолов. и клетчатка в кофе. Мы использовали только одну марку и тип кофе, растворимый кофе Starbucks, и, таким образом, уловили влияние только этой конкретной формулы.В будущих исследованиях можно будет изучить влияние отдельных компонентов кофе, особенно полифенолов, на фекальный микробиом. Кроме того, люди обычно употребляют кофе с перерывами в течение дня, в отличие от однократной пероральной дозы через желудочный зонд, которую мы использовали для наших мышей. Это может повлиять на то, насколько хорошо наши результаты могут быть экстраполированы на людей. В наших экспериментах in vivo мы использовали только одну концентрацию кофеина и амоксициллина, поэтому нюансы влияния концентрации на микробиом могли быть упущены.Также не было периода восстановления у мышей, получавших антибиотики, поэтому мы не смогли определить, была ли разница в восстановлении микробиома у мышей, получавших разные методы лечения. Мы также были ограничены в наших исследованиях из-за того, что анализ 16S не может точно сказать нам род или вид бактерий, которые мы наблюдали, поэтому мы не могли получить четкую картину микробиома на более низких таксономических уровнях, чем показанные здесь. Поскольку микробиом не может только информировать нас о состоянии чьего-либо здоровья, было бы интересно увидеть будущие исследования физиологии хозяина после употребления кофе и введения антибиотиков.Такие исследования могут включать гистологию кишечника для поиска изменений проницаемости кишечника, вызванных лечением, и кПЦР для определения уровней экспрессии важных генов кишечного барьера.

    В заключение, поскольку использование антибиотиков по-прежнему является необходимым лечением, остается потребность в изучении диетических компонентов, которые могут повлиять на вызванный антибиотиками дисбактериоз, таких как кофе и кофеин. Результаты этого исследования показывают, что потребление кофе само по себе не нарушает микробиом в сроки исследования.Кроме того, мы обнаружили, что в контексте приема антибиотиков потребление кофе влияет на реакцию микробиома на амоксициллин. Хотя наблюдаемые изменения на таксономическом уровне не были драматичными, они могут указывать на потенциально полезную модуляцию. Таким образом, мы считаем, что эта работа должна быть продолжена дополнительными исследованиями, посвященными другим лекарствам, срокам введения и влиянию кофе и кофеина in vitro на другие таксоны бактерий.

    Заявление о доступности данных

    Наборы данных, представленные в этом исследовании, можно найти в онлайн-репозиториях.Названия репозитория / репозиториев и номера доступа можно найти ниже: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA682275.

    Заявление об этике

    Исследование на животных было рассмотрено и одобрено Комитетом по уходу и использованию животных Университета Брауна (IACUC) под номером протокола 1706000283.

    Авторские взносы

    PB, ED, KH и SP разработали концепцию проекта и помогли в экспериментах, написании и редактировании. AB провел анализ MS.Все авторы просмотрели и одобрили рукопись для окончательной версии.

    Финансирование

    ED и KH были поддержаны премией Карен Т. Ромер в области обучения и исследований (UTRA) и премией BrownConnect для совместных краткосрочных проектов в области исследований, стажировок и преподавания (SPRINT). SP был поддержан Программой стипендий для аспирантов Национального научного фонда под номером 1644760. PB был поддержан Национальным центром национальных институтов здоровья под номером R21 AT010366 и Национальным институтом диабета, болезней пищеварительной системы и почек. номер RO1 DK25382.Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне и подготовке этой рукописи.

    Конфликт интересов

    AB работала в компании TarMeta Biosciences Inc. Эта компания не имела финансовой доли или участия в проекте.

    Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Дополнительные материалы

    Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.637282/full#supplementary-material

    Дополнительный рисунок 1 | Филогенетическое разнообразие экспериментальных групп, измеренное Индексом филогенетического разнообразия Веры. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение (SD). Значимость была определена с помощью теста Бенджамини, Кригера и Йекутиели для исправления ложных открытий с скорректированным значением p <0,05. (*, 0,01 < P <0,05; **, 0,001 < P <0.01; ***, 0,0001 < P <0,001; ****, P <0,0001). Значимость между каждой группой и ее аналогом-антибиотиком обозначена звездочками (*) с цветом, соответствующим контролю (ctrl, синий), кофе без кофеина (без кофеина, фиолетовый) или кофе с кофеином (caf, розовый). Значимость между различными экспериментальными группами обозначена квадратами с цветовой кодировкой в ​​соответствии с сравниваемыми экспериментальными группами. Закрашенные квадраты представляют группы без антибиотиков, белые квадраты представляют группы, которым вводили антибиотики.Каждое сравнение двух экспериментальных групп имеет соответствующее значение, обозначенное звездочками (*) рядом с ним. n = 6.

    Дополнительный рисунок 2 | Относительная численность типов бактерий в ходе эксперимента. Пунктирная линия обозначает начало лечения антибиотиками. (A) Контроль, (B) Контроль + амоксициллин дни 5-12, (C) Decaf, (D) Decaf + амоксициллин дни 5-12, (E) Caf, (F ) Caf + амоксициллин 5–12 дни. n = 6.

    Дополнительный рисунок 3 | Анализ размера эффекта линейного дискриминантного анализа (LEfSe) между группами лечения на 7-й день на уровне типа (A, C, E, G, I) и на уровне семьи (B, D, F, H, J ) . Гистограмма оценок LDA, построенная по 10-балльной шкале.

    Дополнительный рисунок 4 | (A – C) Величина эффекта линейного дискриминантного анализа (LEfSe) анализ между группами, получавшими антибиотики, и контрольной группой на 10-й день на уровне семьи.Гистограмма оценок LDA, построенная по 10-балльной шкале.

    Дополнительный рисунок 5 | Burkholderiaceae Относительная численность с контрольными образцами и образцами антибиотиков, чередующимися по ранжированной численности каждого таксона. Средние обозначены пунктирными (ABX) или штриховыми (Control) линиями. Относительная численность показана для (A), , день 7, (B), , день 10, (C), , день 12. Значимость между каждой группой и ее антибиотиком обозначена вертикальными столбцами. Сплошные горизонтальные полосы обозначают значимость между группами, не получавшими антибиотики (*, 0.01 < P <0,05; **, 0,001 < P <0,01; ***, 0,0001 < P <0,001; ****, P <0,0001; непарный т тест).

    Дополнительный рисунок 6 | (A – C) Величина эффекта линейного дискриминантного анализа (LEfSe) анализ между группами, получавшими антибиотики, и контрольной группой на 12-й день на уровне семьи. Гистограмма оценок LDA, построенная по 10-балльной шкале.

    Сноски

    Список литературы

    Афган, Э., Бейкер, Д., Батут, Б., Ван ден Бик, М., Бувье, Д., Эч, М., и др. (2018). Платформа galaxy для доступных, воспроизводимых и совместных биомедицинских анализов: обновление 2018 г. Nucleic Acids Res. 46, W537 – W544.

    Google Scholar

    Эллисон, К. Р., Бринильдсен, М. П., и Коллинз, Дж. Дж. (2011). Устранение бактериальных персистеров с помощью метаболитов аминогликозидами. Природа 473, 216–220. DOI: 10.1038 / nature10069

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Армстронг, Х., Алипур, М., Валчева, Р., Бординг-Йоргенсен, М., Джовел, Дж., Заиди, Д. и др. (2019). Иммуноглобулин хозяина G выборочно идентифицирует патобионтов при воспалительных заболеваниях кишечника у детей. Микробиом 7: 1. DOI: 10.1186 / s40168-018-0604-3

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Бекаттини С., Таур Ю. и Памер Э. Г. (2016). Изменения микробиоты кишечника и заболевания, вызванные антибиотиками. Trends Mol. Med. 22, 458–478. DOI: 10.1016 / j.molmed.2016.04.003

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Беленький П., Й. Д., Портер, К. Б. М., Коэн, Н. Р., Лобриц, М. А., Ферранте, Т. и др. (2015). Бактерицидные антибиотики вызывают токсические метаболические нарушения, которые приводят к повреждению клеток. Cell Rep. 13, 968–980. DOI: 10.1016 / j.celrep.2015.09.059

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Бенджамини Ю. и Хохберг Ю. (1995). Контроль ложного обнаружения: практичный и эффективный подход к множественному тестированию. J. R. Stat. Soc. Сер. В 57, 289–300. DOI: 10.1111 / j.2517-6161.1995.tb02031.x

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Бокулич, Н. А., Диллон, М. Р., Чжан, Ю., Райдаут, Дж. Р., Болиен, Э., Ли, Х. и др. (2018a). q2-longitudinal: продольный и парный анализ данных микробиома. mСистемы 3: e00219-18.

    Google Scholar

    Бокулич, Н. А., Келер, Б. Д., Райдаут, Дж. Р., Диллон, М., Болиен, Э., Найт, Р. и др.(2018b). Оптимизация таксономической классификации последовательностей ампликонов маркерных генов с помощью подключаемого модуля q2-feature-classifier QIIME 2. Микробиом 6:90.

    Google Scholar

    Болиен, Э., Райдаут, Дж. Р., Диллон, М. Р., Бокулич, Н. А., Абнет, К. С., Аль-Галит, Г. А. и др. (2019). Воспроизводимые, интерактивные, масштабируемые и расширяемые данные микробиома с использованием QIIME 2. Nat. Biotechnol. 37, 852–857.

    Google Scholar

    Брей, Дж. Р., Кертис, Дж.Т. (1957). Ординация горных лесных сообществ южного Висконсина. Ecol. Monogr. 27, 325–349. DOI: 10.2307 / 1942268

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Cabral, D. J., Penumutchu, S., Reinhart, E. M., Zhang, C., Korry, B.J., Wurster, J. I., et al. (2019). Микробный метаболизм модулирует чувствительность к антибиотикам в микробиоме кишечника мыши. Cell Metab. 30, 800–823.e7.

    Google Scholar

    Кабрал, Д., Вурстер, Дж., Корри, Б., Пенумучу, С., и Беленький, П. (2020). Принятие диеты в западном стиле модулирует реакцию микробиома кишечника мышей на ципрофлоксацин. mSystems 5, e317 – e320.

    Google Scholar

    Каллахан, Б. Дж., Мак-Мерди, П. Дж., Розен, М. Дж., Хан, А. В., Джонсон, А. Дж. А., и Холмс, С. П. (2016). DADA2: вывод образца с высоким разрешением из данных ампликона Illumina. Nat. Методы 13, 581–583. DOI: 10.1038 / nmeth.3869

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ребенок, М.В., Кеннеди А., Уокер А. В., Бахрами Б., Макфарлейн С. и Макфарлейн Г. Т. (2006). Исследования влияния времени удерживания системы на популяции бактерий, колонизирующие трехэтапную модель непрерывного культивирования толстой кишки человека, с использованием методов FISH. FEMS Microbiol. Ecol. 55, 299–310. DOI: 10.1111 / j.1574-6941.2005.00016.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Куто Д., Маккартни А. Л., Гибсон Г. Р. и Уильямсон Г. (2001).Выделение и характеристика бактерий толстой кишки человека, способных гидролизовать хлорогеновую кислоту. J. Appl. Microbiol. 90, 873–881. DOI: 10.1046 / j.1365-2672.2001.01316.x

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Эвераерт, А., Коенье, Т. (2016). Влияние ингибиторов β-лактамазы на in vitro активность β-лактамных антибиотиков против видов комплекса Burkholderia cepacia. Антимикробный. Сопротивляться. Заразить. Контроль 5:44.

    Google Scholar

    Вера, Д.П. (1992). Оценка сохранения и филогенетического разнообразия. Biol. Консерв. 61, 1–10. DOI: 10.1016 / 0006-3207 (92)

    -3

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гибсон, Г. Р., Хаткинс, Р., Сандерс, М. Е., Прескотт, С. Л., Реймер, Р. А., Салминен, С. Дж. И др. (2017). Документ о консенсусе экспертов: консенсусное заявление Международной научной ассоциации пробиотиков и пребиотиков (ISAPP) по определению и сфере применения пребиотиков. Nat. Преподобный Гастроэнтерол.Гепатол. 14, 491–502. DOI: 10.1038 / nrgastro.2017.75

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гнихвиц, Д., Райхард, Н., Блаут, М., Стейнхарт, Х., Бунцель, М. (2007). Пищевые волокна из кофейного напитка: разложение фекальной микробиотой человека. J. Agric. Food Chem. 55, 6989–6996. DOI: 10.1021 / jf070646b

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гонсалес, С., Салазар, Н., Руис-Сааведра, С., Гомес-Мартин, М., де лос Рейес-Гавилан, К. Г., и Геймонд, М. (2020). Длительное употребление кофе связано с микробным составом фекалий человека. Питательные вещества 12: 1287. DOI: 10.3390 / nu12051287

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Гурвара С., Дай А., Аджами Н., Эль-Сераг Х. Б., Грэм Д. Ю. и Цзяо Л. (2019). 196 потребление кофеина и микробиота кишечника, связанная со слизистой оболочкой толстой кишки. Оф. Варенье. Coll. Гастроэнтерол. 114, S119 – S120.

    Google Scholar

    Hegde, S., Shi, D., Lin, Y.-M., and Shi, X.-Z. П. (2019). Su1625 — влияние кофе in vivo и in vitro на микробиоту кишечника и сократимость гладких мышц у крыс. Гастроэнтерология 156: S-587.

    Google Scholar

    Жаке М., Роша И., Мулен Дж., Кавин К. и Бибилони Р. (2009). Влияние потребления кофе на микробиоту кишечника: исследование на добровольцах. Внутр. J. Food Microbiol. 130, 117–121. DOI: 10.1016 / j.ijfoodmicro.2009.01.011

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Джа, Р., Фузе, Дж. М., Тивари, У. П., Ли, Л., и Уиллинг, Б. П. (2019). Пищевые волокна и здоровье кишечника животных с однокамерным желудком. Фронт. Вет. Sci. 6:48.

    Google Scholar

    Кашьяп П. К., Маркобаль А., Урселл Л. К., Ларауш М., Дубок Х., Эрл К. А. и др. (2013). Сложные взаимодействия между диетой, желудочно-кишечным транзитом и кишечной микробиотой у гуманизированных мышей. Гастроэнтерология 144, 967–977. DOI: 10.1053 / j.gastro.2013.01.047

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Като К., Мисава К., Кума К. И. и Мията Т. (2002). MAFFT: новый метод быстрого совмещения множественных последовательностей, основанный на быстром преобразовании Фурье. Nucleic Acids Res. 30, 3059–3066. DOI: 10.1093 / nar / gkf436

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ким С., Ковингтон А. и Памер Э.Г. (2017). Микробиота кишечника: антибиотики, резистентность к колонизации и кишечные патогены. Immunol. Ред. 279, 90–105. DOI: 10.1111 / imr.12563

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Кляйн, Э. Ю., Ван Бекель, Т. П., Мартинес, Э. М., Пант, С., Гандра, С., Левин, С. А. и др. (2018). Глобальный рост и географическая конвергенция потребления антибиотиков в период с 2000 по 2015 гг. Proc. Natl. Акад. Sci. США. 115, E3463 – E3470.

    Google Scholar

    Knight, R., Callewaert, C., Marotz, C., Hyde, E. R., Debelius, J. W., McDonald, D., et al. (2017). Микробиом и биология человека. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 18, 65–86.

    Google Scholar

    Корпела, К. (2018). Диета, микробиота и метаболическое здоровье: компромисс между сахаролитической и протеолитической ферментацией. Annu. Rev. Food Sci. Technol. 9, 65–84. DOI: 10.1146 / annurev-food-030117-012830

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Леонард, В., Чжан, П., Ин, Д., и Фанг, З. (2020). Гидроксикоричные кислоты на микробиоту кишечника и здоровье. Компр. Rev. Food Sci. Food Saf. 20, 710–737. DOI: 10.1111 / 1541-4337.12663

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Лобриц, М.А., Беленьки, П., Портер, К. Б. М., Гутьеррес, А., Янг, Дж. Х., Шварц, Э. Г. и др. (2015). Эффективность антибиотиков связана с клеточным дыханием бактерий. Proc. Natl. Акад. Sci. 112, 8173–8180. DOI: 10.1073 / пнас.1509743112

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Лозупоне, К. А., Хамади, М., Келли, С. Т., и Найт, Р. (2007). Количественные и качественные измерения β-разнообразия позволяют по-разному взглянуть на факторы, структурирующие микробные сообщества. Заявл. Environ. Microbiol. 73, 1576–1585. DOI: 10.1128 / aem.01996-06

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Лозупоне, К., и Найт, Р. (2005).UniFrac: новый филогенетический метод сравнения микробных сообществ. Заявл. Environ. Microbiol. 71, 8228–8235. DOI: 10.1128 / aem.71.12.8228-8235.2005

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Манчон, Н., Матео-Виварачо, Л., Дарриго, М., Гарсия-Лафуэнте, А., Гийамон, Э., Вилларес, А. и др. (2013). Характер распределения полифенолов и алкалоидов в растворимом кофе, безалкогольных и энергетических напитках и чае. Чешский J. Food Sci. 31, 483–500.DOI: 10.17221 / 443/2012-cjfs

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Мюллер М., Канфора Э. Э. и Блаак Э. Э. (2018). Время прохождения через желудочно-кишечный тракт, гомеостаз глюкозы и метаболическое здоровье: модуляция пищевыми волокнами. Питательные вещества 28: 275. DOI: 10.3390 / nu10030275

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Накаяма, Т., и Оиси, К. (2013). Влияние кофе ( Coffea arabica ) и потребления галакто-олигосахаридов на кишечную микробиоту и реакцию хозяина. FEMS Microbiol. Lett. 343, 161–168. DOI: 10.1111 / 1574-6968.12142

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Оладжуйигбе, О. О., Адеойе-Исиджола, М. О., Окон, В., Адедайо, О., и Купусами, Р. М. (2017). Фармакологическое взаимодействие кофеина и антибиотиков первого ряда in vitro антагонистично в отношении клинически важных бактериальных патогенов. Acta Biochim. Pol. 64, 255–263.

    Google Scholar

    Прейдис, Г.А., Версалович Дж. (2009). Ориентация на человеческий микробиом с помощью антибиотиков, пробиотиков и пребиотиков: гастроэнтерология вступает в эру метагеномики. Гастроэнтерология 136, 2015–2031. DOI: 10.1053 / j.gastro.2009.01.072

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Quast, C., Pruesse, E., Yilmaz, P., Gerken, J., Schweer, T., Yarza, P., et al. (2013). Проект базы данных генов рибосомных РНК SILVA: улучшенная обработка данных и веб-инструменты. Nucleic Acids Res. 41, D590 – D596.

    Google Scholar

    Резенде, Э. С. В., Лима, Г. К., и Навес, М. М. В. (2021 г.). Пищевые волокна как полезные модуляторы микробиоты: предложенная классификация по категориям пребиотиков. Питание 89: 111217. DOI: 10.1016 / j.nut.2021.111217

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Риццатти, Г., Лопетузо, Л. Р., Гибийно, Г., Бинда, К., и Гасбаррини, А. (2017). Протеобактерии: частый фактор болезней человека. Biomed Res. Int. 2017: 9351507.

    Google Scholar

    Скоффоне, В. К., Кьярелли, Л. Р., Треспиди, Г., Ментасти, М., Риккарди, Г., и Бурони, С. (2017). Инфекции Burkholderia cenocepacia у пациентов с муковисцидозом: лекарственная устойчивость и терапевтические подходы. Фронт. Microbiol. 8: 1592.

    Google Scholar

    Сегата, Н., Изард, Дж., Уолдрон, Л., Геверс, Д., Миропольский, Л., Гаррет, В. С. и др. (2011). Открытие и объяснение метагеномных биомаркеров. Genome Biol. 12: R60. DOI: 10.1186 / GB-2011-12-6-r60

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Suez, J., Zmora, N., Zilberman-Schapira, G., Mor, U., Dori-Bachash, M., Bashiardes, S., et al. (2018). Восстановление микробиома слизистой оболочки кишечника после приема антибиотиков нарушается пробиотиками и улучшается с помощью аутологичного FMT. Ячейка 174, 1406–1423.e16.

    Google Scholar

    Teekachunhatean, S., Tosri, N., Rojanasthien, N., Srichairatanakool, S., и Сэнгди, К. (2013). Фармакокинетика кофеина после однократного введения кофейной клизмы по сравнению с пероральным потреблением кофе у здоровых мужчин. ISRN Pharmacol. 2013: 147238.

    Google Scholar

    Томпсон, Л. Р., Сандерс, Дж. Г., Макдональд, Д., Амир, А., Ладау, Дж., Лосей, К. Дж. И др. (2017). Общий каталог показывает многомасштабное микробное разнообразие Земли. Природа 551, 457–463.

    Google Scholar

    Виганд, И., Хилперт, К., и Хэнкок, Р. Э. У. (2008). Методы разбавления агара и бульона для определения минимальной ингибирующей концентрации (МИК) антимикробных веществ. Nat. Protoc. 3, 163–175. DOI: 10.1038 / nprot.2007.521

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Вин, Ю. Ю., Сингх, М., Садик, М. Б., и Анал, А. К. (2019). Выделение и идентификация бактерий, разлагающих кофеин, на территории кофейных плантаций. Food Biotechnol. 33, 109–124.DOI: 10.1080 / 08

    6.2019.1570854

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Зарринпар А., Шаикс А., Сюй З. З., Чанг М. В., Мароц К. А. и Сагателян А. (2018). Вызванное антибиотиками истощение микробиома изменяет метаболический гомеостаз, влияя на передачу сигналов в кишечнике и метаболизм в толстой кишке. Nat. Commun. 9: 2872.

    Google Scholar

    Прием пробиотиков с антибиотиками и антибиотиков с пищей

    Большинству людей в какой-то момент пропишут антибиотики от бактериальной инфекции, но они могут серьезно повлиять на ваш кишечник.Хорошая новость заключается в том, что вы можете сделать несколько вещей, чтобы поддерживать процветание своего микробиома.

    Антибиотики лечат бактериальные инфекции, но они часто вызывают побочные эффекты, особенно для кишечника и резидентной экосистемы бактерий. Некоторые продукты могут помочь справиться с последствиями, в то время как другие могут усугубить их. Поэтому полезно знать, какие продукты есть при приеме антибиотиков.

    Экосистема полезных и безвредных бактериальных клеток в толстой кишке называется микробиомом кишечника , и она важна для всего вашего тела.Однако антибиотики не различают хорошие и плохие бактерии, и это может иметь долгосрочные последствия для здоровья вашего микробиома.


    Содержание


    Когда бактериальная инфекция распространяется, антибиотики могут быть единственной линией защиты, но они имеют побочные эффекты, такие как расстройство желудка после приема антибиотиков и диарея. Они также подвергают женщин риску заражения вагинальными дрожжевыми инфекциями.

    Однако широкая публика плохо понимает антибиотики, поэтому давайте рассмотрим преимущества совместного приема антибиотиков и пробиотиков и способы восстановления кишечной флоры после приема антибиотиков.

    Что такое антибиотик?

    Антибиотики — важное средство против бактериальных инфекций. В зависимости от того, к какому классу относится антибиотик, это лекарство остановит распространение инфекции одним из двух способов: убивая бактерии или предотвращая их размножение.

    Прием антибиотиков без еды может повредить ваш желудок и кишечник.

    Некоторые из них широкого спектра действия (используются, когда причина инфекции неясна или нет целевого лечения этой бактерии), но это означает, что они атакуют многие виды бактерий. , в том числе полезные, которые помогают поддерживать здоровье кишечника.Другие специализированы: они нацелены на определенные бактерии.

    Антибиотики обычно назначают для борьбы с инфекциями, вызванными патогенными бактериями. Они не действуют против вирусов или грибков, поэтому могут назначаться только врачами и должны использоваться только в случае крайней необходимости.

    Риски антибиотиков для вашего микробиома

    Это потому, что микробиом кишечника критически важен для вашего здоровья. Он участвует в работе иммунной системы, массе тела и даже здоровье мозга.Однако антибиотики могут снизить разнообразие микробов, присутствующих в кишечнике, вызывая дисбаланс, который увеличивает риск воспаления и снижает вашу защиту от болезней.

    Использование антибиотиков во время беременности, новорожденных и младенцев является особенно проблематичным, поскольку микробиом кишечника развивается в раннем возрасте и в этот период воспитывает иммунную систему.

    Было показано, что у младенцев, подвергшихся воздействию антибиотиков до или после рождения, меньше полезных для здоровья микробов, таких как Bifidobacteria и Lactobacillus , которые являются доминирующими членами микробиома младенца.

    Связь между антибиотиками и увеличением веса начинается в детстве

    Исследования показывают, что нарушение антибиотиками микробиома кишечника в молодом возрасте связано с повышенным риском аллергии, астмы и аутоиммунных заболеваний. Антибиотики и увеличение веса также являются серьезной проблемой: это лекарство считается важным фактором эпидемии ожирения.

    Например, Clostridium difficile — это смертельная бактериальная инфекция, поражающая толстую кишку, распространенная в медицинских учреждениях и устойчивая к большинству антибиотиков.В настоящее время врачи обнаружили, что трансплантация здорового микробиома пациентам наиболее эффективна при лечении от C. diff .

    ☝️Могут ли антибиотики вызывать увеличение веса? Да, существует множество доказательств того, что антибиотики вызывают увеличение веса.

    Почему нужно принимать пробиотики вместе с антибиотиками?

    Антибиотики важны для лечения бактериальных инфекций, но они вредны для кишечника. К счастью, вы можете предпринять шаги для сохранения и восстановления микробиома для здоровья всего тела во время и после курса антибиотиков.

    Исследования показывают, что пробиотики и антибиотики, взятые вместе, могут снизить риск побочных эффектов, таких как диарея. Они даже помогают восстановить некоторые здоровые кишечные микробы, утраченные в результате лечения антибиотиками. Штаммы Lactobacillus и Saccharomyces (полезные дрожжи) могут помочь смягчить побочные эффекты антибиотиков.

    СОВЕТ Узнайте, как микробиом кишечника реагирует на пребиотики и пробиотики с помощью теста микробиома Atlas.

    Многие люди при приеме антибиотиков испытывают тошноту, диарею, расстройство желудка, вздутие живота и даже рвоту.Некоторые врачи рекомендуют одновременно принимать добавки с пробиотиками, чтобы помочь справиться с этими побочными эффектами пищеварения.

    Йогурт и антибиотики — подходящая комбинация

    Даже после приема антибиотиков вы можете увеличить количество полезных бактерий с помощью пробиотических продуктов и добавок. Они содержат микробы, которые поддерживают среду кишечника и помогают регулировать микробиом, сдерживая условно-патогенные микроорганизмы и процветающие полезные.


    Пробиотики для антибиотиков

    Пробиотические бактерии Пробиотики и ферментированные продукты Пребиотики
    Бифидобактерии Йогурт, кефир молочный Цельнозерновые, лук, ягоды, яблоки
    Молочнокислые бактерии (например,г. лактобациллы и лактококки) Йогурт, молочно-ферментированные овощи, квашеная капуста Соя, ячмень, яблоки, корень цикория

    Все бактерии должны есть. Как и другие полезные бактерии, пробиотические микробы наслаждаются растительной пищей, богатой пребиотической клетчаткой (причудливое слово для описания пищи в вашем рационе, которая питает микробиоту кишечника).

    Ферментированные продукты представляют особый интерес для ученых в настоящее время, потому что они содержат известные пробиотические бактерии, а также пребиотики, которые поддерживают питание пробиотических бактерий.

    Можно ли принимать пробиотики вместе с антибиотиками? Принимайте антибиотики и пробиотики с интервалом в несколько часов, чтобы не подвергать здоровые бактерии воздействию этого лекарства.

    Как пополнить запасы хороших бактерий после приема антибиотиков

    Восстановление кишечной флоры после приема антибиотиков возможно, если вы употребляете правильную пищу: растения. Это связано с тем, что кишечные микробы превращают волокна и питательные вещества растений в важные метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) — ацетат, бутират и пропионат, которые выполняют важные функции:

    • питает клетки слизистой оболочки кишечника
    • предотвращение повреждения ваших клеток (антиоксидант)
    • противораковые свойства
    • регулирует аппетит
    • понижающий холестерин
    • Борьба с воспалением
    • поддержание pH кишечника
    • питательные другие полезные бактерии
    • отпугивает условно-патогенные микробы

    Когда принимать антибиотики до или после еды?

    Когда вам их дают, обычно четко указывается, нужно ли вам принимать антибиотики с едой.Правильное их использование является ключом к их эффективности. Вы должны запивать их водой, потому что это не влияет на их эффективность, как некоторые фруктовые соки.

    Избегайте употребления грейпфрута сразу после приема антибиотиков.

    Некоторые виды грейпфрутов необходимо принимать во время еды, чтобы снизить риск побочных эффектов, таких как тошнота и рвота. В конце концов, антибиотики — сильнодействующие лекарства, поэтому неудивительно, что они могут раздражать и вашу пищеварительную систему.

    ☝️Если вы собираетесь принимать пробиотики с антибиотиками , лучше всего принимать их с перерывом в несколько часов, чтобы это лекарство не повлияло и на пробиотические бактерии.

    Прием антибиотиков во время еды

    Некоторые продукты и напитки могут влиять на эффективность антибиотиков или усугублять их побочные эффекты. Важно знать, чего следует избегать. Например, грейпфрут нельзя употреблять вместе со многими лекарствами, отпускаемыми по рецепту, включая антибиотики.


    Чего следует избегать

    • грейпфрут и его сок
    • продукты, обогащенные кальцием
    • напитки алкогольные

    Это потому, что грейпфрут может влиять на ферменты, ответственные за расщепление антибиотиков, делая их менее эффективными, но при этом увеличивая вероятность побочных эффектов.Другие исследования показали, что продукты, обогащенные кальцием, могут повлиять на всасывание некоторых антибиотиков и сделать их менее эффективными.

    Алкоголь — это напиток, которого следует избегать при приеме антибиотиков. В зависимости от типа антибиотика существует три потенциальных риска. Некоторые увеличивают абсорбцию алкоголя, что приводит к более сильному опьянению.

    В других случаях, когда антибиотики взаимодействуют с алкоголем, они могут увеличить риск побочных эффектов, таких как тошнота, рвота и сонливость.В крайних случаях употребление алкоголя и антибиотиков может вызвать повреждение печени.

    ☝️Можно ли принимать антибиотики во время еды? Прочтите рецепт, употребляйте вместе с едой по показаниям и избегайте любых указанных продуктов.

    Пробиотики – антибиотики: итоги

    Антибиотики важны против бактериальных инфекций, но они могут вызывать побочные эффекты, включая долгосрочные негативные изменения в составе микробиома кишечника, поскольку они не различают микробы, способствующие укреплению здоровья, и микробы, вызывающие болезнь.

    Узнайте, как прислушиваться к своему кишечнику с помощью AtlasBiomed

    . Прием пробиотических добавок или употребление пробиотических продуктов может помочь смягчить немедленные побочные эффекты, такие как диарея, а также помочь восстановить микробиом кишечника впоследствии.

    Употребление продуктов, богатых клетчаткой, а также ферментированных продуктов, содержащих живые бактериальные культуры, может обогатить ваш микробиом полезными для здоровья бактериями, которые помогут вернуть этой экосистеме ее былую славу.

    Также полезно знать, каких продуктов и напитков следует избегать при приеме антибиотиков.Держитесь подальше от алкоголя, грейпфрута и продуктов, обогащенных кальцием, чтобы избежать ненужного вреда от этого лекарства.

    Вы можете проверить свои кишечные микробы через три месяца после приема антибиотиков с помощью теста на микробиом Атлас. Вы также получите индивидуальные рекомендации по питанию, чтобы восстановить баланс микробиома с помощью своего рациона.

    • Akbar, A et al. Lactococcus Lactis subsp. Лактис, выделенный из кисломолочных продуктов, и его антимикробный потенциал, 2019
    • Bailey, D, G et al.Взаимодействие грейпфрута и лекарств: запретный плод или предотвратимые последствия ?, 2013
    • Калли, М. Антибиотики изменяют микробиом кишечника и здоровье хозяина, 2019
    • Czaplewski, L et al. Альтернативы антибиотикам — Обзор портфеля проектов, 2016 г.
    • Доусон-Хан, Э., Э. и Ри, К. Э. Связь между антибиотиками первого года жизни и траекторией роста ребенка, 2019 г.
    • Del Fiol, F, S et al. Ожирение: новый побочный эффект антибиотиков, 2018
    • Францино, М., П.Антибиотики и микробиом кишечника человека: дисбиоз и накопление резистентности, 2016 г.
    • Jernberg, C et al. Долгосрочное воздействие антибиотиков на кишечную микробиоту человека, 2010 г.
    • Markowiak, P and Slitzewska, K. Влияние пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков на здоровье человека, 2017 г.
    • Общество микробиологов. Что такое антибиотики и как они работают ?, 2020
    • Neuhofel, A, L et al. Отсутствие биоэквивалентности ципрофлоксацина при приеме с апельсиновым соком, обогащенным кальцием: новый поворот в старом взаимодействии, 2002 г.
    • Palleja, A et al.Восстановление кишечной микробиоты здоровых взрослых после воздействия антибиотиков, 2018
    • Rezac, S et al. Ферментированные продукты как пищевой источник живых организмов, 2018
    • Tapiainen, T. et al. Влияние интранатальных и послеродовых антибиотиков на микробиом кишечника и появление устойчивости к противомикробным препаратам у младенцев, 2019 г.
    • Westhermon, R и Crabb, D, W. Взаимодействие с алкоголем и лекарствами, 1999 г.
    • Всемирная организация здравоохранения.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.