Механизмы действия пробиотиков и антибиотикоассоциированной диареи (OURBIOTIC)

Пробиотики — это живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина. Одним из наиболее распространенных показаний для лечения пробиотиками является профилактика антибиотикоассоциированной диареи (ААД). К сожалению, эффективность многих пробиотических продуктов, используемых при ААД, не подтверждена тщательными независимыми исследованиями, и широко распространено клиническое использование, не основанное на доказательствах. Данные нескольких исследований согласуются с представлением о том, что вызванное антибиотиками разрушение комменсальных бактерий в толстой кишке приводит к значительному снижению продукции короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и сопутствующему снижению натрий-зависимой абсорбции жидкости, что приводит к ААД. Исследуемый пробиотический штамм Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12), как было показано, улучшает состояние при различных желудочно-кишечных заболеваниях и, как известно, продуцирует ацетат в концентрациях до 50 мМ in vitro. Таким образом, исследователи предполагают, что введение BB-12 одновременно с приемом антибиотиков защитит от развития ААД благодаря его способности непосредственно генерировать ацетат, а также увеличит количество других SCFAs за счет перекрестного питания определенных бактерий типа Firmicutes, таких как Clostridium, Eubacterium и Roseburia, которые используют ацетат для производства бутирата.

Основная цель состоит в том, чтобы определить способность BB-12 влиять на вызванное антибиотиками снижение SCFA, что отражается уровнями ацетата, наиболее распространенного первичного SCFA в толстой кишке, и оценить временные интервалы введения пробиотиков. Основная гипотеза заключается в том, что антибиотики приведут к снижению SCFAs в кале, но добавки BB-12 защитят от вызванного антибиотиками снижения SCFAs и/или будут связаны с более быстрым возвращением к исходным уровням SCFAs по сравнению с контрольной группой. Антибиотики также приводят к снижению общего количества микробов и разнообразия микробиоты кишечника, нарушая гомеостаз кишечной экосистемы и позволяя колонизировать патогены. Мы предполагаем, что одновременное введение пробиотика и антибиотика не является необходимым для пробиотического воздействия на SCFAs.

Вторичной целью будет определение способности BB-12 влиять на вызванное антибиотиками нарушение микробиоты кишечника с помощью профилирования 16S рибосомальной рибонуклеиновой кислоты (рРНК) и оценка временных интервалов введения пробиотиков. Вторичная гипотеза заключается в том, что антибиотики приведут к снижению общего числа и разнообразия видов бактерий, присутствующих в фекальной микробиоте, а дальнейшее добавление BB-12 защитит от вызванных антибиотиками сдвигов в микробиоте и/или будет связано с более быстрый возврат к исходному составу микробиоты по сравнению с контролем. Мы предполагаем, что одновременное введение пробиотика и антибиотика не является необходимым для пробиотического воздействия на состав микробиоты кишечника.

Третичная цель состоит в том, чтобы продольно охарактеризовать микробиоту кишечника с помощью высокопроизводительной метатранскриптомики, чтобы получить дополнительную информацию о влиянии антибиотиков плюс и минус BB-12 на общую функцию микробиома. Мы предполагаем, что ацетат, продуцируемый BB-12 in situ, будет перекрестно питать продуцентов бутирата в типе Firmicutes, что приведет к усилению путей биосинтеза бутирата.

Долгосрочная цель состоит в том, чтобы определить влияние BB-12 на различные заболевания желудочно-кишечного тракта и возраст с помощью независимых исследований высокого уровня. Выяснение этого механизма важно для направления будущих исследований поступательного движения и эффективности.