POSSIBILITIES OF SOME PROBIOTIC STRAINS IN THE ERADICATION OF HELICOBACTER PYLORI IN VITRO AND IN VIVO


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2018.2.74-78

A.N. Suvorov (1), N.V. Baryshnikova (1, 2), A.V. Svarval (3), R.M. Nijazov (4)

1) First St. Petersburg State Medical University n.a. acad. I.P. Pavlov of RMH, St. Petersburg, Russia; 2) Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg, Russia; 3) St. Petersburg Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology. n.a.Pasteur, St. Petersburg, Russia; 4) Clinical Hospital FGHI Occupational Health Facility of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation for the St. Petersburg and Leningrad Region, St. Petersburg, Russia
Purpose: to evaluate the antihelicobacter action of some probiotics in vitro and in vivo. Material and Methods. 3 probiotics were used: 1st – Enterococcus faecium strain L-3, 2nd – Bacillus subtilis, 3rd – combination of Bifidobacterium longum and Enterococcus faecium. In vitro, the growth of 14 strains of H. pylori against the background of the addition of probiotics was evaluated. Probiotic probes were diluted in distilled water in a ratio of 1:100 and then added to an agar plate, on which the H. pylori strain was plated. Analysis for growth was carried out on the 6–7th day. Fifty-five patients with H. pylori-associated chronic gastritis were divided into 3 groups: 1st group received B. subtilis; 2nd – E. faecium, 3rd – standard triple eradication therapy (omeprazole, amoxicillin, clarithromycin for 7 days). Results. Inhibition of H. pylori growth occurred in 50% of cases on contact with a B. subtilis-based probiotics, in 78.6% of cases on contact with Enterococcus faecium strain L-3, and in 64% of cases on contact with a combination of B. longum and E. faecium. Eradication efficacy (in vivo) was 39%, 41 and 60% in the 1st, 2nd and 3rd groups, respectively. Conclusions. The results obtained can be explained by the direct antagonistic action of probiotics against H. pylori, possibly due to the production of bacteriocins. This hypothesis needs further in-depth study.
Keywords: probiotics, Enterococcus faecium, Helicobacter pylori, bacteriocins, eradication

Введение

Возможным путем повышения эффективности эрадикации Helicobacter pylori и оптимизации лечения H. pylori-ассоциированных заболеваний является применение пробиотиков. Препараты с пробиотическим действием кроме коррекции дисбиотических изменений кишечной микрофлоры обеспечивают ряд дополнительных положительных эффектов, например иммунологических (улучшение показателей гуморального и клеточного иммунитета, снижение аллергизации организма), а также оказывают воздействие на H. pylori в желудке за счет прямого антагонистического влияния и стимуляции местной иммунологической защиты (укрепление слизистого защитного барьера и снижение выраженности воспаления слизистой оболочки желудка, выработка бактериоцинов) [1–3].

В ряде работ показано, что применение пробиотиков (на основе бифидобактерий, лактобацилл, культуры сенной палочки и др.) в отношении больных заболеваниями, ассоциированными с H. pylori, способствует улучшению состояния микрофлоры кишечника, снижению риска развития побочных эффектов антибактериальной терапии, в т.ч. антибиотикоассоциированной диареи, способствует наступлению более быстрой клинико-эндоскопической ремиссии заболевания и повышению эффективности эрадикации H. pylori [4–8].

В постулатах IV и V Маастрихтских консенсусов упоминается о возможной эффективности некоторых пробиотиков в качестве дополнения к стандартной эрадикационной терапии [9, 10].

Исследования, посвященные роли пробиотиков в эрадикации H. pylori, движутся по двум направлениям.

В первом случае пробиотики включают в состав стандартной эрадикационной терапии [11–13]. Второе направление изучает влияние монотерапии пробиотиками на эффективность антихеликобактерной терапии [14–18]. Важным аспектом является также подтверждение антагонистических свойств пробиотиков in vitro для более четкого понимания процессов взаимодействия пробиотических штаммов с H. pylori. Предлагается схема основных механизмов положительного влияния пробиотиков (средств коррекции нарушений микробиоценоза кишечника) на эффективность эрадикации Helicobacter pylori (рис. 1) [19–21].

Цель работы: изучить влияние некоторых пробиотиков на рост инфекции H. pylori in vitro, оценка эффективности эрадикации при использовании монотерапии пробиотиками in vivo.

Материал и методы

Исследование in vitro

Были успешно культивированы 14 штаммов H. pylori. Штаммы микроорганизма были получены при проведении бактериологического анализа биоптатов слизистой оболочки антрального отдела желудка пациентов с клиническими проявлениями диспепсии. Инкубирование проведено в стандартных условиях для роста H. pylori. Оценивалось действие трех различных пробиотиков: 1-й – на основе Enterococcus faecium strain L-3, 2-й – на основе лиофилизированной культуральной жидкости Bacillus subtilis, 3-й – на основе комбинации Bifidobacterium longum и E. faecium. Исследуемые пробиотики разводились в дистиллированной воде в соотношении 1:100 и затем добавлялись в чашку с агаром, на который высевался штамм H. pylori. Учет роста осуществлен на 6–7-е сутки.

Исследование in vivo

Под наблюдением находились 55 больных хроническим гастродуоденитом, ассоциированным с H. pylori.

В зависимости от получаемой терапии пациенты были разделены на 3 группы. 1-я группа (18 больных) получала пробиотик на основе B. subtilis, 2 капсулы 2 раза в сутки во время еды 20 дней (согласно схеме назначения в инструкции); 2-я группа (17 пациентов) – пробиотик на основе E. faecium, 3 драже 3 раза в сутки во время еды в течение 1 месяца (согласно схеме назначения в инструкции), 3-я группа (20 больных – группа сравнения) – стандартную тройную эрадикационную терапию (омепразол 20 мг 2 раза в сутки, амоксициллин 1000 мг 2 раза в сутки, кларитромицин 500 мг 2 раза в сутки 7 дней). В 1-ю и 2-ю группы вошли пациенты, у которых имела место аллергическая реакция на кларитромицин или амоксициллин и/или которые отказались от проведения тройной эрадикационной терапии. До и после лечения (через 1,5–2,0 месяца) проведен стандартизированный опрос всех больных для оценки характера жалоб, фиброэзофагогастродуоденоскопия с взятием двух биоптатов из антрального отдела желудка для верификации инфекции H. pylori (проведены быстрый уреазный тест, гистологическое исследование биоптатов, полимеразная цепная реакция с детекцией гена ureC). Статистическая обработка данных осуществлена с помощью программы Excel для Windows.

Результаты и обсуждение

Исследование in vitro

Ингибирование роста H. pylori имело место в 50% случаев при контакте культуры микроорганизма с пробиотиком на основе B. subtilis, в 78,6% случаев при контакте с пробиотиком на основе E. faecium strain L-3 и в 64% случаев при контакте с пробиотиком на основе B. longum и E. faecium (см. таблицу).

Из представленной таблицы видно, что ингибирование роста H. pylori при контакте со всеми тремя выбранными пробиотиками произошло лишь у 35,7% штаммов данного микроорганизма. Ингибирование роста 35,7% штаммов микроорганизма было отмечено в присутствии каких-либо двух из трех пробиотиков. В 14,3% случаев ингибирование роста H. pylori определено в присутствии только какого-то одного пробиотика. Это может говорить о различной реакции штаммов возбудителя на разные пробиотики и требует дальнейшего изучения.

Исследование in vivo

Пробиотики в качестве монотерапии H. pylori-ассоциированного гастрита показали свою эффективность (рис. 2) и безопасность. Пациенты отмечали хорошую переносимость пробиотических препаратов, побочных эффектов на фоне их приема выявлено не было.

Заключение

Результаты, полученные in vitro, могут быть следствием прямого ингибирующего (антагонистического) действия пробиотиков (возможно, за счет синтеза бактериоцинов) в отношении H. pylori. Однако данная гипотеза нуждается в дальнейшем углубленном изучении. Использование монотерапии пробиотиками обеспечивает достижение уровня успешной эрадикации H. pylori (39 и 41%), достоверно превышающего процент спонтанной эрадикации (3–5%). Лучшие показатели ингибирования H. pylori продемонстрировал пробиотический штамм E. faecium strain L-3 in vitro и in vivo. Следовательно, возможно проведение дальнейших исследований именно с этим пробиотиком. В целом монотерапия пробиотиками может быть рекомендована как альтернативный способ лечения хронического гастродуоденита, ассоциированного с H. pylori, в особенности при непереносимости компонентов стандартной антихеликобактерной терапии.


About the Autors


Corresponding author: N.V. Baryshnikova – PhD, First St. Petersburg State Medical University n.a. Acad. I.P. Pavlov of RMH, Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg, Russia; e-mail: baryshnikova_nv@mail.ru


Бионика Медиа