Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

Мобильная версия

Регистрация Забыли пароль?


Коморбідний ендокринологічний пацієнт
Коморбідний ендокринологічний пацієнт

Международный эндокринологический журнал Том 18, №6, 2022

Вернуться к номеру

Перспективи використання пробіотиків як модуляторів кишкової мікробіоти при ожирінні (огляд літератури)

Перспективи використання пробіотиків як модуляторів кишкової мікробіоти при ожирінні (огляд літератури)

Авторы: Милославський Д.К., Коваль С.М.
ДУ «Національний інститут терапії імені Л.Т. Малої НАМН України», м. Харків, Україна

Рубрики: Эндокринология

Разделы: Справочник специалиста

Версия для печати


Резюме

В огляді закордонних джерел літератури з наукометричної бази Pubmed розглядається питання щодо перспектив використання та ефективності пробіотиків як модуляторів кишкової мікробіоти при ожирінні. Авторами наводяться дані щодо патогенетичної ролі кишкової мікробіоти та її похідних, перш за все коротколанцюгових жирних кислот при метаболічно асоційованих захворюваннях, таких як ожиріння. Наводиться історична довідка, класифікація цієї групи біологічно активних препаратів, перелік керівництв з їх застосування, провідні механізми дії пробіотиків, насамперед за умов ожиріння, їх сприятливий вплив на антропометричні показники, параметри ліпідно-вуглеводного гомеостазу, провідні біомаркери, які асоціюються із захворюванням. Наводяться дані щодо перспектив призначення пробіотиків особам з морбідним ожирінням після баріатричної хірургії, акцентується увага на харчових продуктах з пробіотичними властивостями, розглядається питання щодо подальших досліджень та безпеки використання препаратів пробіотичної серії з урахуванням низки вимог до ефективного їх призначення. Пробіотичні препарати можуть мати сприятливий ефект як комплементарна терапія для боротьби з ожирінням при тривалому використанні у високих дозах. У низці експериментальних та клінічних досліджень повідомлялось про зниження маси тіла, рівнів глюкози, ліпідів та інших біомаркерів при прийомі пробіотиків. Короткочасне (≤ 12 тижнів) вживання пробіотиків сприяло зменшенню індексу маси тіла і процентного вмісту жиру в організмі, але вираженість зазначених ефектів була невеликою. Модулювання стану кишкової мікробіоти з використанням мультистрейнових поліштамних пробіотиків може стати цінним інструментом на додаток до традиційних ліпідознижуючих та анорексигенних засобів. В умовах зростаючого інтересу до методів мікробіологічної терапії, активного застосування препаратів цієї групи, насиченості ринку пробіотиків особливого значення набуває питання безпеки пробіотичних штамів.

The review of foreign sources of literature from the PubMed scientometric database examines the issue of prospects for the use and effectiveness of probiotics as modulators of gut micro­biota in obesity. The authors provide data on the pathogenetic role of gut microbiota and its derivatives, first of all short-chain fatty ­acids, in metabolically associated diseases, such as obesity. We provide a historical reference, the classification of this group of biologically active drugs, list of guidelines on their use, the leading mechanisms of action of probiotics, primarily in obesity, their favorable effects on anthropometric indicators, parameters of lipid-carbohydrate homeostasis, the leading biomarkers associated with disease. Data are given on the prospects for prescribing probiotics in morbidly obese people after bariatric surgery; the attention is focused on food pro­ducts with probiotic properties; the issue of further research and the safety of using probiotic drugs is considered, taking into account a number of requirements for their effective use. Probiotic preparations may have a beneficial effect as a complementary therapy to fight obesity when used for a long time in high doses. Several expe­rimental and clinical studies reported a decrease in body weight, the levels of glucose, lipid and other biomarkers when taking probio­tics. Short-term (≤ 12 weeks) use of probiotics contributed to a decrease in body mass index and body fat percentage, but the intensity of these effects was small. Gut microbiota modulation using multistrain probiotics may be a valuable tool in addition to traditional lipid-lowering agents and anorexigens. In conditions of growing interest in the methods of microbiological therapy, the active use of drugs of this group, probiotic market saturation, the question of the safety of probiotic strains is of particular importance.


Ключевые слова

ожиріння; кишкова мікробіота; пробіотики; антропометричні показники; ліпідно-вуглеводний гомеостаз; біомаркери; огляд

obesity; gut microbiota; probiotics; anthropometric indicators; lipid-carbohydrate homeostasis; biomarkers; review

doi: http://dx.doi.org/10.22141/2224-0721.18.6.2022.1207
Серед провідних хронічних неінфекційних захворювань населення світу абдомінальне ожиріння (Ож) стає головним пріоритетом охорони здоров’я більшості розвинених країн у зв’язку зі значною поширеністю та несприятливими наслідками. На сучасному етапі Ож асоційоване з дисфункцією жирової тканини (ЖТ) і гастроінтестинальних пептидів (ГІП), хронічним малоінтенсивним запаленням (ХМЗ), гіперактивацією симпатичної нервової і ренін-ангіотензин-альдостеронової систем, перебігає на тлі вже існуючої інсулінорезистентності (ІР), ранніх порушень ліпідного і вуглеводного обмінів. Існують різні стратегії щодо корекції Ож, включаючи обмеження калорій, інтервальне голодування, використання пробіотиків (ПРоБ), пребіотиків (ПРеБ), ферментованих продуктів, баріатричної хірургії, трансплантації фекальної мікробіоти та їх поєднання [1, 2].

Кишкова мікробіота та ожиріння

Мікробіота (Мб) кишечника є центром останніх наукових досліджень, оскільки вона може відігравати ключову роль у розвитку та прогресуванні Ож [3]. Останніми роками стало можливим втілення нових терапевтичних стратегій щодо корекції Мб, у тому числі з використанням біологічно активних препаратів — пробіотиків та пребіотиків, за допомогою яких можна здійснювати регуляцію апетиту, зменшувати масу тіла (МТ) і ІР, покращувати метаболічний профіль пацієнтів взагалі [4]. Останніми роками встановлено, що в огрядних людей певні механізми розвитку метаболічних розладів регулюються через вісь «Мб — кишечник — мозок» [5, 6]. Цей сигнальний шлях за допомогою гормонів і метаболітів впливає на прийняття їжі, харчову поведінку, апетит. Асоційовані з Ож зміни в складі і функціональній активності Мб спостерігаються і при дисбіозі, зниженні проникності кишкового бар’єра (феномен «дірявого кишечника»), асоціюються з ХМЗ та імунною дисфункцією [7].
Значну роль у функціонуванні осі «Мб — кишечник — мозок» відіграють нейротрансмітери, що продукуються симбіотичними мікробами, похідні амінокислоти триптофану, які безпосередньо впливають на регуляцію апетиту. Відомо, що деякі види бактерій можуть продукувати сполуки — попередники нейрогормонів серотоніну і дофаміну, які беруть участь у складних шляхах регуляції апетиту [8]. На думку вчених, через периферичну регуляцію серотоніну Мб може впливати не тільки на апетит per se, але й на стан серцево-судинної системи, ліпідний метаболізм, гомеостаз глюкози та інсуліну. Деякі види молочнокислих бактерій (LAB) — тип Firmicutes, ряд Lactobacillales, біфідобактерій Bifidobacteriales і пропіоновокислих бактерій Propionibacteriaceae можуть синтезувати серотонін, тим самим брати участь у регуляції апетиту. Експериментальні дослідження показали, що порівняно з гнотобіотичними (безмікробними) мишами у тварин, які отримували протягом 14 днів Bifidobacterium infantis, плазматичні рівні серотоніну були майже втричі вищі. Цей факт підтверджує гіпотезу, що концентрація серотоніну в крові великою мірою залежить від активності кишкової Мб. Сприятливий вплив на метаболізм серотоніну в експерименті на мишах має і мікроорганізм з протекторними щодо Ож властивостями Akkermansia muciniphila [9]. A. muciniphila також є багатообіцяючим кандидатом на створення пробіотика наступного покоління для запобігання запальним і метаболічним розладам, включаючи Ож. 
Такі метаболіти корисних бактерій Мб, як коротколанцюгові жирні кислоти (КЛЖК), також впливають на баланс гормонів, відповідальних за апетит. Зокрема, пропіонат збільшує синтез гормону насичення лептину, перешкоджає надмірному споживанню їжі; бутират відновлює чутливість до інсуліну (Інс) і регулює стан кишкового бар’єра; ацетат слугує енергетичним субстратом для клітин різних органів, включаючи мозок [10]. КЛЖК сприяють вивільненню ГІП — глюкагоноподібного пептиду-1 (GLP-1) і пептиду YY (РYY), що призводить до гальмування апетиту, зменшення ХМЗ і окиснювального стресу, зниження секреції глюкагону, покращення чутливості до Інс за допомогою транспортера GLUT4.
У дослідженнях встановлена асоціація між інтенсивністю ХМЗ і специфічними мікробними метаболітами, такими як ліпополісахариди (ЛПС), які є компонентом клітинної стінки патогенних грамнегативних бактерій. Потрапляючи в кров у підвищених кількостях, ЛПС призводять до викиду цитокінів, ХМЗ і метаболічної ендотоксемії [11]. У той же час компоненти клітинної стінки грампозитивних бактерій, до складу яких входить більшість «сприятливих» бактерій (Lactobacillales, Bifidobacteriales, Propionibacteriaceae), знижують рівень ХМЗ, що індукується ЛПС та передбачає можливість терапевтичного введення штамів грампозитивних бактерій для поліпшення метаболічного здоров’я. Підсумовуючи наведені патофізіологічні фактори, відзначимо, що Ож характеризується збідненням мікробного пейзажу кишечника, активацією ГІП та імунної системи, дисбалансом в утворенні нейротрансмітерів та КЛЖК [12]. 

Історична довідка та термінологія

Пріоритет у формуванні класичних уявлень про роль Мб, характер взаємин між нею і макроорганізмом належить І.І. Мечникову (1908 р.). За визначенням ВООЗ, пробіотики — це живі непатогенні та нетоксичні для людини мікроорганізми, які при застосуванні у відповідній кількості є корисними для здоров’я людини, здатні відновлювати нормальну Мб організму, згубно діяти на патогенні та умовно-патогенні бактерії. Пробіотики — фармацевтичні препарати, спеціальні функціональні харчові продукти або біологічно активні добавки, основою яких є живі клітини мікрофлори, надають позитивні ефекти на фізіологічні, біохімічні, імунні реакції організму людини шляхом оптимізації та стабілізації функцій її нормальної Мб. За останні 20 років почалось інтенсивне вивчення ПРоБ, досягнуто значний прогрес у розробці ефективних препаратів цієї серії [13, 14]. 
Термін «рrobiotic» був вперше використаний в 1965 році американськими ветеринарами D.M. Lilly, R.H. Stillwell для опису речовин, що виділяються одним організмом і стимулюють діяльність іншого. Корекцію дисбіотичних порушень за допомогою еубіотиків (eu-bios — ευ βίος, відновлюючі рівновагу) використовували на початку 70-х років ХХ ст. Спочатку були одно-, двоштамові препарати, які містили ліофілізовану біомасу клітин Е. сoli, Bifidobacteria і Lactobacilli. Пошуки кращого ПРоБ завершилися створенням мультикомпонентних препаратів — симбіотиків (від symbios — συμ βίος співіснування), які містять декілька мікробних штамів в одному препараті. Саногенетичну дію при метаболічних захворюваннях справляють і ПРеБ. До симбіотиків дуже близькі синбіотики (від syn bios — συν βίος, взаємне посилення ефекту дії), які поєднують в одному препараті ПРоБ і ПРеБ, стимулюють ріст і метаболічну активність нормальної Мб [15, 16]. Останнім часом з’явились постбіотики, парабіотики, метабіотики [17], мультистрейнові пробіотичні препарати, що підкреслює різноманіття їх ефектів. Останніми роками асортимент ПРоБ помітно розширився, зараз відомо понад 60 препаратів. Існує і так званий ПРоБ-парадокс, який полягає в тому, що як живі, так і мертві клітини в ПРоБ-продуктах можуть генерувати корисні біологічні ефекти. Так, живі ПРоБ-клітини впливають на Мб шлунково-кишкового тракту й імунну відповідь, у той час як компоненти мертвих клітин справляють важливу протизапальну дію. Escherichia, деякі ентерококи (Enterococcus faecium SF68) і ПРоБ-дріжджі Saccharomyces boulardii перспективні щодо їх лікарського застосування при метаболічних порушеннях.
Відома певна кількість керівництв щодо використання ПРоБ у медичній практиці, існує і організація, яка займається питаннями ПРоБ та ПРеБ, — International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) [18]. Дані щодо термінології, історії ПРоБ від невизнання до захоплення ними наводяться в публікаціях першого десятиріччя ХХІ сторіччя [19].

Пробіотики: класифікація та механізми їх дії

Серед позитивних ефектів ПРоБ при метаболічно асоційованих захворюваннях відзначають: антиканцерогенну та імуномодулюючу дію; інактивацію медіаторів алергії; покращення мікроциркуляції; продукування органічних кислот; синтез вітамінів групи В, коригування рівнів глюкози і ліпідів у крові. Сьогодні ПРоБ застосовуються у спортсменів, для зниження ризику серцево-судинних захворювань, у тому числі при COVID-19. Є попереднє підтвердження превентивної ролі ПРоБ щодо профілактики ішемічної хвороби серця, їх гіпохолестеринемічного ефекту, зниження артеріального тиску (АТ), МТ, геропротекторної дії, гальмування автоімунних процесів [20, 21]. 
Сприятливі ефекти пробіотиків при ожирінні. Остаточних висновків щодо реального впливу ПРоБ за умов Ож поки що зробити неможливо, однак немає жодних сумнівів, що вони є новим шляхом у лікуванні цієї пандемії людства. На сьогодні є достатньо клінічних та експериментальних досліджень, які підтверджують протекторний ефект ПРоБ щодо Ож. ПРоБ можуть боротися з Ож різноманітними способами, сприяючи вивільненню гормонів, що знижують апетит, насамперед згадуваних вище GLP-1 і РYY, які допомагають спалювати калорії, підвищувати рівень ангіопоетиноподібного білка 4 (ANGPTL4), що призводить до зменшення накопичення вісцерального жиру [22]. Покращуючи здоров’я слизової оболонки кишечника, ПРоБ можуть зменшити ХМЗ, яке притаманне Ож. 
Проаналізовані нами дослідження щодо впливу ПРоБ на хворих з Ож мали різноманітний характер. Одні з них констатували вплив різних ПРоБ-груп у лікуванні пацієнтів за даними проспективних досліджень або публікацій в наукометричних базах, інші оцінювали зміни низки антропометричних показників після їх вживання, треті визначали вплив ПРоБ на біомаркери, ліпідно-вуглеводний гомеостаз, ІР, включаючи і експериментальні роботи на тваринах.
Аналізуючи першу групу публікацій, відзначимо, що E. Lau [23] та співавт. дослідили застосування ПРоБ та динаміку характеристик Ож за результатами реєстру NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey), 1999–2014 рр. Автори включили дані 38 802 дорослих, із яких 13,1 % повідомили про прийом ПРоБ. Сприятлива модуляція Мб після вживання ПРоБ була прямо пов’язана зі змінами МТ та її індексу (ІМТ), а прояви Ож були нижчими в ПРоБ-групі (р < 0,001). Так, ІМТ був значно нижчим в ПРоБ-групі, так само як систолічний та діастолічний АТ і рівень тригліцеридів (ТГ), а ліпопротеїни високої щільності були вірогідно вищими в ПРоБ-групі (р < 0,05). Огляд X.M. Tomé-Castro [24] надає докази успішних результатів у схудненні за допомогою ПРоБ. 23 клінічних випробування, опубліковані у PubMed у 2000–2019 рр., відповідали критеріям включення. Лікувальна роль ПРоБ проявлялась у зниженні МТ та ІМТ, у сприятливих змінах вісцеральної жирової зони, окружності талії (ОТ) та стегон у 14 випробуваннях (60,87 %); 14 досліджень (60,87 %) виявили зміни у провідних КЛЖК та біомаркерах пацієнтів. 
Метою J. Alard та співавт. [25] було виявлення ПРоБ — кандидатів для лікування Ож за допомогою комбінації підходів in vitro та in vivo. Автори оцінювали здатність 23 мікробних штамів in vitro обмежувати накопичення ліпідів в адипоцитах та посилювати секрецію GLP-1. Використовуючи мишачу модель Ож, спричиненого висококалорійною дієтою, після скринінгу in vitro були вибрані штами, поодинокі або у вигляді сумішей, для дослідження in vivo. Отримані дані, що штам Bifidobacterium longum PI 10, який вводять окремо, та суміш B. animalis subsp. lactis LA 804 та Lactobacillus gasseri LA806 гальмували збільшення МТ та зменшили пов’язану з Ож метаболічну дисфункцію та ХМЗ. Захисні ефекти ПРоБ були пов’язані також зі змінами експресії гену лептину та лептинового рецептора у гіпоталамусі, а також з модуляцією складу Мб кишечника та профілю жовчних кислот. 
У другій групі наукових досліджень слід відзначити декілька статей. Більшість дослідників констатує, що ПРоБ були запропоновані як багатообіцяюча нова терапевтична стратегія для лікування/запобігання Ож. Згідно з даними дослідження, опублікованими в журналі «Obesity Reviews», короткострокове використання ПРоБ асоціюється зі зменшенням МТ, ІМТ і жирової маси (ЖМ) в осіб з надмірною масою тіла (НМТ) або Ож [26]. Оцінці підлягали 15 досліджень за участю 957 пацієнтів, тривалість інтервенції знаходилась в діапазоні від 3 до 12 тижнів. Дослідники виявили, що порівняно з плацебо введення ПРоБ призводило до зниження МТ (зважена середня різниця –0,60 кг [95% довірчий інтервал (ДІ) –1,19 ... –0,01 кг]), зниження ІМТ (–0,27 кг/м2 [95% ДІ –0,45 ... –0,08 кг/м2]) і відсотка вісцерального жиру (–0,60 % [95% ДІ –1,20 ... –0,01 %]). При цьому, хоча вираженість цих ефектів виявилася невеликою, зазначався сприятливий вплив ПРоБ на ЖМ обстежених (–0,42 кг [95% ДІ –1,08 ... 0,23]). 
Третя група публікацій щодо ПРоБ має різноспрямовані результати. Останні дослідження стверджують, що ПРоБ насамперед гальмують низку факторів, пов’язаних з порушеннями вуглеводного обміну та маркерами Ож. Дослідники [27] констатують, що використання специфічних штамів ПРоБ може впливати на вторинні метаболічні наслідки Ож, такі як ІР, навіть без суттєвого впливу на втрату МТ. 
Дослідження J. Nabil Abuqwider [28] з використанням технології додавання протекторного мікроорганізму Akkermansia muciniphila виявилось ефективним для профілактики та лікування Ож. A. muciniphila модулював МТ, регулюючи метаболізм та енергетичний обмін, покращуючи чутливість до інсуліну та гомеостаз глюкози. Крім того, дослідження показали, що цей мікроорганізм гальмує ХМЗ та ІР.
В огляді T. Ferreira da Silva [29] описаний вплив ПРоБ та синбіотиків на антропометричний профіль, біохімічну регуляцію, клінічні та імунологічні маркери, Мб хазяїв з Ож. Автор підкреслює, що введення поживних речовин з ПРоБ або синбіотичними властивостями може модулювати експресію генів, позитивно впливати на стан ЖТ. Результати метааналізу S. Shirvani-Rad [30] показали помірний вплив ПРоБ на МТ у дорослих із НМТ/Ож (від –0,526 кг/м2 (95% ДІ –0,810 … –0,247) до –0,25 кг/м2 (95% ДІ –0,33 … –0,17)) і на ІМТ (з –1,46 кг/м2 (95% ДІ –2,44 … –0,48) до –1,08 кг/м2 (95% ДІ –2,05 … –0,11)). 
E.J. Song та співавт. [31] у подвійному сліпому плацебо-контрольованому рандомізованому клінічному дослідженні також аналізують вплив ПРоБ на антропометричні маркери, що наводилися вище як пов’язані з Ож, враховуючи ентеротип пацієнта. Зниження маркерів, пов’язаних з Ож, було більшим та ефективність ПРоБ-лікування була вищою в пацієнтів з ентеротипом, багатим на Prevotella, ніж багатим на Bacteroides. M.N. Çelik та ін. встановили, що ПРоБ покращують рівні чемерину в огрядних щурів [32]. Добавки ПРоБ знижували прибавку МТ, надавали позитивний вплив на рівні глюкози в плазмі натще, Інс, ІР, ТГ, маркерів ХМЗ, лептину і чемерину в огрядних щурів. 
A.A. Hibberd та співавт. [33] в рандомізованому контрольованому дослідженні (РКД) у дорослих з НМТ дійшли висновку, що ПРоБ або синбіотик змінює характеристики Мб у кишечнику. 134 учасники більшого клінічного дослідження були рандомізовані (1 : 1 : 1 : 1) в чотири групи: 1) плацебо, 12 г/день мікрокристалічної целюлози; 2) Litesse® Ultra™ (LU) полідекстроза, 12 г/день; 3) Bifidobacterium animalis subsp. lactis 420™ (B420); 4) LU + B420 протягом шести місяців втручання. Дослідники констатували, що кількість Lactobacillus і Akkermansia була вищою в групі, що отримувала B420, у кінці втручання, а LU + B420 збільшували Akkermansia, Christensenellaceae і Methanobrevibacter, у той час як присутність Paraprevotella була зменшена. Christensenellaceae послідовно збільшувався в групах лікування. R. Ferrarese та співавт. [34] в огляді торкались того, що ПРоБ і синбіотики можна використовувати для більш ефективного схуднення в епоху вивчення мікробіому. Дієтичні добавки з синбіотиками, приготованими з використанням штамів Lactobacillus gasseri, продемонстрували зниження МТ і протизапальну активність, посилюючи ефекти контролю МТ через синергічну дію на продукцію КЛЖК і «реконфігурування» Мб.
L. Crovesy та співавт. [35] в огляді рандомізованих контрольованих клінічних випробувань аналізували вплив ПРоБ на основі Lactobacillus на МТ і жирові відкладення у суб’єктів з НМТ. Із 1567 статей лише 14 були включені в цей систематичний огляд. З них у 9 спостерігалося зниження МТ і/або маси ЖТ в організмі, три не виявили ефекту, а два показали збільшення МТ. Позитивні ефекти щодо Ож залежали від штаму, L. plantarum і L. rhamnosus були ефективні в поєднанні з гіпокалорійною дієтою, ефективність збільшувалась за умов застосування декількох видів Lactobacillus. M.C. Mekkes та співавт. в огляді [36] торкнулись питання розробки ПРоБ-лікування Ож. Аналіз відповідних статей показав, що L. gasseri SBT 2055, L. rhamnosus ATCC 53103 і комбінація L. rhamnosus ATCC 53102 і Bifidobacterium lactis Bb12 можуть знижувати МТ і гальмувати її збільшення в подальшому. 
E. Barengolts в огляді випадкових контрольованих випробувань [37] дослідив Мб, призначення ПРоБ і синбіотиків у регулюванні Ож. Результати РКД щодо ПРеБ показали їх нейтральний вплив на МТ, зниження рівня глюкози натще і постпрандіальної глюкози, поліпшення чутливості до Інс і покращення ліпідного профілю. РКД для ПРоБ продемонстрували вірогідний, але незначний вплив на МТ (<  3 %) і метаболічні параметри. Метою огляду Y.A. Kim [38] було вивчення впливу ПРоБ і синбіотиків на рівні ІР у клінічних випробуваннях на людях, обговорення потенційних механізмів, завдяки яким ПРоБ покращують метаболізм глюкози. Здатність впливати на метаболічну функцію Мб виявлена в інших ПРоБ-штамів і їх комплексів. Так, дослідження, у яких взяли участь хворі на Ож з жировою хворобою печінки, показали, що застосування комплексного ПРоБ з Lactobacillus і Bifidobacterium сприяє помітному зниженню резистентності до Інс. Після 24-тижневого курсу ПРоБ-лікування жінок, які страждають на Ож, відзначалися зниження МТ, нормалізація концентрації циркулюючого лептину, а також збільшення в складі Мб штамів метаболічно сприятливих бактерій. 
За даними [39], ПРоБ-компонент синбіотика, що був використаний у дослідженні, містив L. acidophilus, B. lactis, B. longum та B. bifidum. Результати не продемонстрували статистично значущих відмінностей у складі тіла між групами плацебо та синбіотика наприкінці 3-місячного дослідження серед 20 людей на дієті з низьким умістом вуглеводів, високим умістом білків і зниженою енергетичною цінністю. Синбіотик збільшив кількість Lactobacillus і Bifidobacterium, підвищував багатство Мб кишечника. Регресійний аналіз, проведений для кореляції після додавання ПРоБ-добавок з параметрами складу тіла та біомаркерами Ож, виявив зв’язок між зниженням рівня глюкози в крові і збільшенням чисельності Lactobacillus, особливо в групі синбіотиків. При цьому зниження МТ, ІМТ, ОТ та жирової МТ в організмі було пов’язано зі зменшенням кількості Bifidobacterium. 
Цікаві результати отримані N. Kobyliak та співавт. [40], які в плацебо-контрольованих клінічних дослідженнях за участю 48 дорослих пацієнтів, які страждають на коморбідні з Ож захворювання, показали позитивний вплив на біомаркери Ож мультистрейнового пробіотика. Після 8-тижневого прийому цього ПРоБ-комплексу спостерігалося зниження маси тіла і ОТ, значне зменшення маркерів ХМЗ (фактор некрозу пухлини α, інтерлейкін-1β, -6, -8, інтерферон γ). В експериментальному дослідженні [41] спостерігали значні зміни 55 метаболітів при Ож, включаючи фосфатидилхолін, сфінгомієлін, серотонін, простагландин B2, лейкотрієн B4. Порушення 14 біомаркерів Ож можна було регулювати за допомогою ПРоБ Lactobacillus plantarum FRT4.
Значний інтерес викликають роботи щодо призначення ПРоБ після баріатричних втручань при морбідному Ож (baros — вага та jatricke — лікувати). Метааналіз Yu. Zhang [42] мав на меті оцінити вплив ПРоБ на МТ, ІМТ, відсоток надмірної ваги (% EWL), ОТ та С-реактивний білок (CRP) у дорослих з Ож після баріатричної хірургії. Було проаналізовано чотири РКД, у тому числі їх 172 учасники. Існувала статистично значуща різниця у зменшенні МТ, ІМТ, ОТ через 12 місяців після баріатричної хірургії на тлі ПРоБ; ПРоБ були малоефективними щодо зменшення % EWL та CRP як протягом 3 місяців, так і через 12 місяців після операції. 
А дослідження R.B. Jones [43], навпаки, встановило збільшення МТ у 19 огрядних підлітків, які отримували 3 пакети на день ПРоБ VSL #3® протягом 16 тижнів. Було відзначено збільшення загального Ож  (+1,7 ± 0,6 % проти –1,3 ± 0,5 %, p < 0,01) та Ож тулуба (+3,3 ± 0,8 % проти –1,8 ± 0,8 %, p < 0,01) без значного впливу на фіброз печінки, інсулін/глюкозу, Мб або ГІП. Спроби подальшого набору були припинені достроково, а розмір вибірки не відповідав запланованому для цього тесту. L.Q.T. Cabral та співавт. [44] аналізували 24 дослідження (1587 учасників), що були включені до систематичного огляду. Біомаркерами, пов’язаними з Ож та апетитом, які оцінювали, були: лептин, Інс, адипонектин, резистин, несфатин-1, адропін, оментин-1, GLP-1, GLP-2 і глюкагон. Порівняно з контрольною групою після прийому ПРоБ-добавок 4 дослідження за участю 272 осіб повідомили про статистично значуще зниження Інс натще. З іншого боку, дослідження за участю 56 осіб повідомило про статистично значуще збільшення адропіну та оментину-1. 
За даними A. López-Moreno [45], клінічні випробування, які включали дані щодо позитивної модуляційної здатності Мб, показали, що високі дози звичайних одиничних і багатовидових ПРоБ Lactobacillus і Bifidobacterium покращують ключові антропометричні параметри, пов’язані з Ож. 
Продукти з пробіотичними властивостями при ожирінні. Низка ферментованих харчових продуктів служить джерелом ПРоБ-штамів [46]. Численні мікроорганізми (L. rhamnosus GG, L. reuteri, Bifidobacteria і деякі штами L. casei або L. acidophilus-group) використовуються в ПРоБ-їжі, зокрема в кисломолочних продуктах. Мариновані і ферментовані продукти, овочі і зброджені соєві боби натто, що впливають на сигнальні шляхи регуляції апетиту при Ож [47], можуть слугувати додатковим дієтичним джерелом ПРоБ. Усі ці продукти довели свою можливу користь щодо захворюваності і смертності від Ож у проспективних когортних дослідженнях.
Підсумовуючи наведене, відзначимо, що в процесі багаторічних досліджень стало зрозумілим, що ефекти, які спостерігаються при призначенні ПРоБ за умов Ож, залежать від роду та комбінацій конкретних мікроорганізмів. Продукування коротколанцюгових жирних кислот і гальмування хронічного малоінтенсивного запалення були визначені як основні механізми дії, завдяки якій ПРоБ впливають на обмін речовин і масу тіла в осіб з ожирінням. Ефективність цих біологічно активних сполук, вважають дослідники, залежить від виду або штаму мікроорганізму та тривалості його призначення. Зокрема, деякі ПРоБ, що містять метаболічно сприятливі бактерії, можуть прямо діяти на секрецію гастроінтестинальних пептидів, відповідальних за регуляцію апетиту (GLP-1, PYY, лептин і грелін), за допомогою гіпоталамічних нейроендокринних шляхів прискорювати відчуття насичення. Експериментально було показано, що специфічні штами Bifidobacteriaceae можуть покращувати структуру мікробіоти кишечника та його імунні функції. Крім того, ПРоБ мають низку сприятливих метаболічних ефектів і призводять до зменшення гіпертрофії адипоцитів, покращення антропометричних параметрів, зниження сироваткового холестерину, ТГ і глюкози, відновлення чутливості до інсуліну. Важливим моментом щодо цього є адекватний вибір ПРоБ-агентів або їх комбінацій, стандартизація їх дози (108–10 КУО), тривалості призначення (понад 3 місяці), ретельне знання їх корисних та негативних ефектів.
Пробіотичні препарати можуть мати сприятливий ефект як комплементарна терапія для боротьби з ожирінням при тривалому використанні у високих дозах. У низці експериментальних та клінічних досліджень повідомлялось про зниження маси тіла, рівнів глюкози, ліпідів та інших біомаркерів при прийомі пробіотиків. Короткочасне (≤ 12 тижнів) вживання пробіотиків сприяло зменшенню індексу маси тіла і процентного вмісту жиру в організмі, але вираженість зазначених ефектів була невеликою. Модулювання стану кишкової мікробіоти з використанням мультистрейнових поліштамних пробіотиків може стати цінним інструментом на додаток до традиційних ліпідознижуючих та анорексигенних засобів. В умовах зростаючого інтересу до методів мікробіологічної терапії, активного застосування препаратів цієї групи, насиченості ринку пробіотиків особливого значення набуває питання безпеки пробіотичних штамів. 
Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів та власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.
Внесок авторів. Милославський Д.К. — систематизація літературних джерел та написання огляду; Коваль С.М. — загальне керівництво роботою, формування вступу та висновків.
 
Отримано/Received 02.06.2022
Рецензовано/Revised 14.07.2022
Прийнято до друку/Accepted 17.08.2022

Список литературы

  1. Noncommunicable diseases and their risk factors. STEPwise Approach to NCD Risk Factor Surveillance (STEPS). URL: https://www.who.int/ncds/surveillance/steps/en/
  2. Koval S.M., Snihurska I.O., Vysotska O., Strashnenko H.M., Wójcik W., Dassibekov K. Prognosis of essential hypertension progression in patients with abdominal obesity. In book: Information Technology in Medical Diagnostics II, Wójcik, Pavlov&Kalimoldayev (Eds). London: Taylor&Francis Group; 2019. 275-288. doi: 10.1201/9780429057618-32. 
  3. Ejtahed H.S., Tabatabaei-Malazy O., Soroush A.R., Hasani-Ranjbar S., Siadat S.D., Raes J., Larijani B. Worldwide trends in scientific publications on association of gut microbiota with obesity. Iran J. Basic Med. Sci. 2019. 22(1). 65-71. doi: 10.22038/ijbms.2018.30203.7281.
  4. Sivamaruthi B.S., Kesika P., Suganthy N., Chaiyasut C. A Review on Role of Microbiome in Obesity and Antiobesity Properties of Probiotic Supplements. Biomed Res. Int. 2019. 2019. 3291367. doi: 10.1155/2019/3291367. 
  5. Régnier M., Van H.M., Knauf C., Cani P.D. Gut microbiome, endocrine control of gut barrier function and metabolic diseases. J. Endocrinol. 2021. 248(2). R67-R82. doi: 10.1530/JOE-20-0473. 
  6. van Son J., Koekkoek L.L., La Fleur S.E., Serlie M.J., Nieuwdorp M. The Role of the Gut Microbiota in the Gut — Brain Axis in Obesity: Mechanisms and Future Implications. Int. J. Mol. Sci. 2021. 22(6). 2993. doi: 10.3390/ijms22062993. 
  7. Breton J., Galmiche M., Déchelotte P. Dysbiotic Gut Bacteria in Obesity: An Overview of the Metabolic Mechanisms and Therapeutic Perspectives of Next-Generation Probiotics. Microorganisms. 2022. 10(2). 452. doi: 10.3390/microorganisms10020452. 
  8. Mittal R., Debs L.H., Patel A.P., et al. Neurotransmitters: The critical modulators regulating gut-brain axis. J. Cell. Physiol. 2017. 232(9). 2359-2372. doi: 10.1002/jcp.25518.
  9. Yaghoubfar R., Behrouzi A., Ashrafian F., et al. Modulation of serotonin signaling/metabolism by Akkermansia muciniphila and its extracellular vesicles through the gut-brain axis in mice. Sci. Rep. 2020. 10. 22119. doi: 10.1038/s41598-020-79171-8. 
  10. Markowiak-Kopeć P., Śliżewska K. The Effect of Probiotics on the Production of Short-Chain Fatty Acids by Human Intestinal Microbiome. Nutrients. 2020. 12(4). 1107. doi: 10.3390/nu12041107. 
  11. Azad A.K., Sarker M., Wan D. Immunomodulatory Effects of Probiotics on Cytokine Profiles. Biomed Res. Int. 2018. 2018. 8063647. doi: 10.1155/2018/8063647. 
  12. Miloslavsky D., Mysnychenko O., Penkova M., Schenyavska Е., Koval S. Abdominal obesity and gut microbiota (Review). Georgian Med. News. 2021. (316-317). 142-146 (in Russian).
  13. Abenavoli L., Scarpellini E., Colica C., et al. Gut Microbiota and Obesity: A Role for Probiotics. Nutrients. 2019. 11(11). 2690. doi: 10.3390/nu11112690. 
  14. Vasile N., Ghindea R., Vassu T. Probiotics-an alternative treatment for various diseases. Roum. Arch. Microbiol. Immunol. 2011. 70(2). 54-9. 
  15. Li H.Yu., Zhou D.D., Gan R.Y., et al. Effects and Mechanisms of Probiotics, Prebiotics, Synbiotics, and Postbiotics on Metabolic Diseases Targeting Gut Microbiota: A Narrative Review Nutrients. 2021. 13(9).  3211. doi: 10.3390/nu13093211. 
  16. Vallianou N., Stratigou T., Christodoulatos G.S., Tsigalou C., Dalamaga M. Probiotics, Prebiotics, Synbiotics, Postbiotics, and Obesity: Current Evidence, Controversies, and Perspectives. Curr. Obes. Rep. 2020. 9(3). 179-192. doi: 10.1007/s13679-020-00379-w. 
  17. Kapoor B., Singh A., Gulati M., et al. Orchestration of Obesolytic Activity of Microbiome: Metabiotics at Centre Stage. Curr. Drug Metab. 2022. 23(2). 90-8. doi: 10.2174/1389200223666220211095024. 
  18. Swanson K.S., Gibson G.R., Hutkins R., et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of synbiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2020. 17(11). 687-701. doi: 10.1038/s41575-020-0344-2. 
  19. Shokryazdan P., Jahromi M.F., Liang J.B., Ho Y.W. Probiotics: From Isolation to Application. J. Am. Col. Nutr. 2017. 36(8). 666-76.
  20. Milajerdi A., Mousavi S.M., Sadeghi A., Salari-Moghaddam A., Parohan M., Larijani B., Esmaillzadeh A. The effect of probiotics on inflammatory biomarkers: a meta-analysis of randomized clinical trials. Eur. J. Nutr. 2020. 59(2). 633-49. doi: 10.1007/s00394-019-01931-8. 
  21. Ooi L.G., Liong M.T. Cholesterol-lowering effects of probiotics and prebiotics: a review of in vivo and in vitro findings. Int. J. Mol. Sci. 2010. 11(6). 2499-522. doi: 10.3390/ijms11062499. 
  22. Falalyeyeva T., Mamula Y., Scarpellini E., Leshchenko I., Humeniuk A., Pankiv I., Kobyliak N. Probiotics and obesity associated disease: an extended view beyond traditional strains. Minerva Gastroenterol. (Torino). 2021. 67(4). 348-356. doi: 10.23736/S2724-5985.21.02909-0. PMID: 35040301.
  23. Lau E., Neves J.S., Ferreira-Magalhães M., Carvalho D., Freitas P. Probiotic Ingestion, Obesity, and Metabolic-Related Disorders: Results from NHANES, 1999-2014. Nutrients. 2019. 11(7). E1482. doi: 10.3390/nu11071482. 
  24. Tomé-Castro X.M., Rodriguez-Arrastia M., Cardona D., Rueda-Ruzafa L., Molina-Torres G., Roman P. Probiotics as a therapeutic strategy in obesity and overweight: a systematic review. Benef. Microbes. 2021. 12(1). 5-15. doi: 10.3920/BM2020.0111.
  25. Alard J., Cudennec B., Boutillier D., et al. Multiple Selection Criteria for Probiotic Strains with High Potential for Obesity Management. Nutrients. 2021. 13(3). 713. doi: 10.3390/nu13030713. 
  26. Borgeraas H., Johnson L.K., Skattebu J., Hertel J.K., Hjelmesaeth J. Effects of probiotics on body weight, body mass index, fat mass and fat percentage in subjects with overweight or obesity: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Obes. Rev. 2018. 19(2). 219-32. doi: 10.1111/obr.12626. 
  27. Oniszczuk A., Oniszczuk T., Gancarz M., Szymańska J. Role of Gut Microbiota, Probiotics and Prebiotics in the Cardiovascular Diseases. Review. Molecules. 2021. 26(4). 1172. doi: 10.3390/molecules26041172. 
  28. Nabil Abuqwider J., Mauriello G., Altamimi M. Akkermansia muciniphila, a New Generation of Beneficial Microbiota in Modulating Obesity: A Systematic Review. Review. Microorganisms. 2021. 9(5). 1098. doi: 10.3390/microorganisms9051098. 
  29. Ferreira da Silva T., Neves Casarotti S., Lelis Vilela de Oliveira G., Lúcia Barretto Penna A. The impact of probiotics, prebiotics, and synbiotics on the biochemical, clinical, and immunological markers, as well as on the gut microbiota of obese hosts.Review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2021. 61(2). 337-355. doi: 10.1080/10408398.2020.1733483.
  30. Shirvani-Rad S., Tabatabaei-Malazy O., Mohseni S., et. al. Probiotics as a Complementary Therapy for Management of Obesity: A Systematic Review. Review. Evid Based Complement Alternat Med. 2021. 2021. 6688450. doi: 10.1155/2021/6688450. 
  31. Song E.J., Han K., Lim T.J., et al. Effect of probiotics on obesity-related markers per enterotype: a double-blind, placebo-controlled, randomized clinical trial. EPMA J. 2020. 11(1). 31-51. doi: 10.1007/s13167-020-00198-y.
  32. Çelik M.N., Ünlü Söğüt M. Probiotics Improve Chemerin Levels and Metabolic Syndrome Parameters in Obese Rats. Balkan Med. J. 2019. 36(5). 270-5. doi: 10.4274/balkanmedj.galenos.2019.2019.2.61.
  33. Hibberd A.A., Yde C.C., Ziegler M.L., et al. Probiotic or synbiotic alters the gut microbiota and metabolism in a randomised controlled trial of weight management in overweight adults. Benef. Microbes. 2019. 10(2):121-35. doi: 10.3920/BM2018.0028.
  34. Ferrarese R., Ceresola E.R., Preti A., Canducci F. Probiotics, prebiotics and synbiotics for weight loss and metabolic syndrome in the microbiome era. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2018. 22(21). 7588-605. doi: 10.26355/eurrev_201811_16301. 
  35. Crovesy L., Ostrowski M., Ferreira D.M.T.P., Rosado E.L., Soares-Mota M. Effect of Lactobacillus on body weight and body fat in overweight subjects: a systematic review of randomized controlled clinical trials. Int. J. Obes. (Lond). 2017. 41(11). 1607-1614. doi: 10.1038/ijo.2017.161.
  36. Mekkes M.C., Weenen T.C., Brummer R.J., Claassen E. The development of probiotic treatment in obesity: a review. Benef. Microbes. 2014. 5(1). 19-28. doi: 10.3920/BM2012.0069. 
  37. Barengolts E. Gut microbiota, prebiotics, probiotics, and synbiotics in management of obesity and prediabetes: review of randomized controlled trials. Endocr. Pract. 2016. 22(10). 1224-34. doi: 10.4158/EP151157.RA.
  38. Kim Y.A., Keogh J.B., Clifton P.M. Probiotics, prebiotics, synbiotics and insulin sensitivity. Nutr. Res. Rev. 2018. 31(1). 35-51. doi: 10.1017/S095442241700018X. 
  39. Sergeev I.N., Aljutaily T., Walton G., Huarte E. Effects of Synbiotic Supplement on Human Gut Microbiota, Body Composition and Weight Loss in Obesity. Nutrients. 2020. 12(1). 222. doi: 10.3390/nu12010222. 
  40. Kobyliak N., Falalyeyeva T., Boyko N., Tsyryuk O., Beregova T., Ostapchenko L. Probiotics and nutraceuticals as a new frontier in obesity prevention and management. Diabetes Res. Clin. Pract. 2018. 141. 190-9. doi: 10.1016/j.diabres.2018.05.005.
  41. Cai H., Wen Z., Xu X., Wang J., Li X., Meng K., Yang P. Serum Metabolomics Analysis for Biomarkers of Lactobacillus plantarum FRT4 in High-Fat Diet-Induced Obese Mice. Foods. 2022. 11(2). 184. doi: 10.3390/foods11020184. 
  42. Zhang Yu., Yan T., Xu Ch., Yang H., Zhang T., Liu Ya. Probiotics Can Further Reduce Waist Circumference in Adults with Morbid Obesity after Bariatric Surgery: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Review. Evid Based Complement Alternat Med. 2021. 2021. 5542626. doi: 10.1155/2021/5542626. 
  43. Jones R.B., Alderete T.L., Martin A.A., Geary B.A., Hwang D.H., Palmer S.L., Goran M.I. Probiotic supplementation increases obesity with no detectable effects on liver fat or gut microbiota in obese Hispanic adolescents: a 16-week, randomized, placebo-controlled trial. Pediatr. Obes. 2018. 13(11). 705-14. doi: 10.1111/ijpo.12273.
  44. Cabral L.Q.T., Ximenez J.A., Moreno K.G.T., Fernandes R. Probiotics have minimal effects on appetite-related hormones in overweight or obese individuals: A systematic review of randomized controlled trials. Clin. Nutr. 2021. 40(4). 1776-87. doi: 10.1016/j.clnu.2020.10.028. 
  45. López-Moreno A., Suárez A., Avanzi C., Monteoliva-Sánchez M., Aguilera M. Probiotic Strains and Intervention Total Doses for Modulating Obesity-Related Microbiota Dysbiosis: A Systematic Review and Meta-analysis. Nutrients. 2020. 12(7). 1921. doi: 10.3390/nu12071921. 
  46. Baruah R., Ray M., Halami P.M. Preventive and therapeutic aspects of fermented foods. J. Appl. Microbiol. 2022. 132. 3476-3489. doi: 10.1111/jam.15444. 
  47. Sun R., Li D., Sun M., et al. Bacillus natto ameliorates obesity by regulating PI3K/AKT pathways in rats. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2022. 603. 160-6. doi: 10.1016/j.bbrc.2022.03.012.

Вернуться к номеру