Бифидобактерии

1. БИФИДОБАКТЕРИИ (ПОДРОБНЕЕ)

Бифидобактерии (Bacterium bifidum) (от лат. bifidus — разделённый надвое и бактерии), микробы, составляющие 80—90% кишечной флоры детей, находящихся на грудном вскармливании, и молодняка с.-х. животных в подсосном периоде. Бифидобактерии — грамположительные анаэробные слегка изогнутые палочки (длиной 2—5 мкм), иногда ветвящиеся на концах; спор не образуют. Присутствие бифидобактерий в кишечнике полезно для ребёнка и молодых животных, т.к. первые подавляют развитие различных гнилостных и болезнетворных микробов, способствуют перевариванию углеводов. Для роста бифидобактерий необходимы парааминобензойная кислота и пантотеновая кислота. Бифидобактерии синтезируют витамины группы В (B₁, B₂, В6), никотиновую (ниацин, РР, никотинамид, В3), пантотеновую (В5) и фолиевую кислоты (В9), витамин К, биотин (витамин Н или В7), образуют из неорганических азотистых соединений некоторые незаменимые аминокислоты - аланин, валин, аспаргин, синтезируют триптофан, продуцируют короткоцепочечные жирные кислоты (уксусную, молочную и муравьиную), которые снижают рН среды и делают ее неблагоприятной для развития патогенных микроорганизмов. По окончании молочного вскармливания бифидофлора сменяется обычной кишечной микрофлорой, характерной для взрослых организмов.

Преимущества для здоровья B. longum

Кишечные бифидобактерии B. longum могут улучшить иммунный ответ человека и помочь предотвратить расстройства кишечника. Ранние данные свидетельствуют о том, что данный вид может также подавлять аллергию, снижать уровень холестерина и улучшать здоровье кожи.

1) Иммунитет

• B. longum ssp. вызвал анти-полиовирусный ответ в небольшом исследовании из 20 детей [2].
• B. longum ssp. стимулировал иммунный ответ у людей-добровольцев [3].
• B. longum также стимулировал иммунную функцию у 45 пожилых госпитализированных пациентов, получавших вакцину против гриппа [4].
• B. longum ssp. имел сильный иммуномодулирующий эффект в крови, взятой у пожилых пациентов, по сравнению с другими известными коммерческими штаммами [5].

Инфекции

• Добавки B. Longum снизили заболеваемость гриппом и лихорадкой у 27 пожилых людей, которые получили вакцину против гриппа [6].
• У детей, вскармливаемых B. longum, наблюдалась тенденция к уменьшению числа инфекций дыхательных путей [7].
• B. longum защищал мышей от смерти, вызванной пневмонией, путем точной настройки воспалительного ответа и ускорения восстановления легких [8].
• B. longum улучшает симптомы, снижает смертность и подавляет воспаление в нижних дыхательных путях у мышей, зараженных гриппом [9, 10].
• B. longum ssp. ингибировал ротавирусную инфекцию у мышей [11].
• Пероральное введение B. longum защищает мышей от кишечного сепсиса, вызванного P. aeruginosa [12].
• B. longum улучшает выживаемость у мышей, инфицированных SalmonellaTyphimurium [13].
• B. longum ssp. защищает от мышей от сальмонеллы, с помощью Treg-зависимого механизма [14, 15].

Инфекция кандида (Candida)

• B. longum подавляет рост C. albicans и других патогенных бактерий [16].

2) Целиакия

• B. longum ssp. уменьшал желудочно-кишечные симптомы у нелеченных пациентов с целиакией (CD) [17].
• B. longum улучшил состав кишечной микробиоты и иммунные показатели у детей с недавно диагностированной CD [18].
• Пероральное введение B. longum улучшило опосредованные глиадином (глютеном) нарушения отложения и мобилизации железа в печени у крыс с CD [19].
• B. longum ослабляет выработку воспалительных цитокинов и иммунный ответ, опосредованный CD4⁺ T-клетками, и защищает новорожденных крыс от энтеропатии, вызванной глиадином (глютеном) [20].

3) Здоровье кишечника

Кишечная микробиота

• Предполагается, что энтеротоксигенные штаммы Bacteroides fragilis (ETBF) связаны с острой и постоянной диареей, воспалительными заболеваниями кишечника и колоректальным раком. B. longum значительно снижал ETBF у людей [21].
• B. longum модулировал кишечную среду и улучшал общее состояние здоровья пожилых пациентов, получающих энтеральное питание [22].
• Добавление B. longum повышало уровень биотина, продуцируемого Bacteroidescaccae, и увеличивало Eubacteriumrectale, продуцента бутирата, у мышей [23].
• B. longum поддерживал высокий уровень лактобацилл у мышей [24].
• B. longum ssp. модулирует микробиоту кишечника и снижает уровень эндотоксинов у крыс [25].
• B. longum ssp. увеличивал содержание пропионовой, янтарной и масляной кислот у крыс[26].

Воспаление Кишечника

• Администрация B. longum ssp. значительно снижало частоту развития некротизирующего энтероколита (NEC) и связанного с ним воспаления у крыс [27].
• B. longum улучшил колит у мышей [28].
• B. longum ssp. улучшил колит у крыс [26] и мышей, уменьшив Th1- и Th17-реакции [29].

Синдром раздраженного кишечника (СРК)

• B. longum ssp. уменьшил воспаление кишечника и, как было показано, эффективно лечил индивидуальные и глобальные симптомы СРК без побочных эффектов [30].
• B. longum ssp. был эффективен в улучшенииболи в животе / дискомфорта, вздутия живота и затруднения движения кишечника у пациентов с СРК [31].
• B. longum ssp. облегчил многие симптомы СРК в ходе клинического исследования с участием женщин [32].
• B. longum улучшил симптомы язвенного колита у японских пациентов [33].
• B. longum улучшал язвенный колит у мышей [24, 34].
• B. longum снижает висцеральную гиперчувствительность у мышей с СРК [35].
• B. longum ssp. достоверно снижали висцеральное болевое пороговое давление первого болевого поведения и общее количество болевых проявлений у крыс [36, 37].

4) Воспаление

• B. longum ssp. снижает провоспалительные маркеры у пациентов с язвенным колитом, синдромом хронической усталости и псориазом [38].
• B. longum уменьшал воспаление и улучшал симптомы у пациентов с язвенным колитом [39].
• B. longum значительно облегчает воспаление у мышей с подагрой [40].
• B. longum ssp. подавляет выработку провоспалительных цитокинов IL-17 и может быть полезен при лечении Th17-опосредованных заболеваний [41].

5) Аллергия

• Прием йогурта или порошка с добавлением B. longum облегчал субъективные симптомы и влиял на маркеры аллергии в крови у лиц с японским кедровым поллинозом [42, 43, 44]. Носовые симптомы, такие как зуд, ринорея и закупорка, а также симптомы горла, как правило, облегчаются с помощью этого пробиотика [45].
• B. longum ослаблял аллергическое воспаление дыхательных путей [46] и симптомы пищевой аллергии у мышей [47].
• Пероральное введение B. longum подавляло уровень IgE и улучшало соотношение IgG2a/IgG1. Он также увеличивал продукцию Th1-цитокинов и снижал продукцию Th2-цитокинов у мышей [48].
• B. longum уравновешивал ответ Th1 / Th2 и облегчал аллергическое воспаление β-лактоглобулина у мышей [49].
• Колонизация B. longum новорожденных от матери снижает аллергические реакции у мышей [50].

6) Холестерин

• B. longum снижает уровень общего холестерина, особенно у лиц с умеренной гиперхолестеринемией [51].
• Добавление B. longum значительно уменьшало общий холестерин, отложение липидов в печени и размер адипоцитов, а также положительно влияло на функцию печени и почек у гиперхолестеринемических крыс [52].
• Крысы, получавшие обогащенную холестерином диету с добавлением B. longum, имели значительно более низкие триглицериды, ЛПНП, ЛПОНП, и MDA [53, 54].

7) Здоровье кожи

• Экстракт B. longum при нанесении на кожу улучшал параметры воспаления, уменьшал чувствительность кожи, повышал устойчивость кожи к физической и химической агрессии и уменьшал сухость кожи у добровольцев с чувствительной кожей [55].
• B. longum оказывал фотозащитное действие на кожу у мышей [56].

8) Здоровье печени

• B. longum и фруктоолигосахариды (FOS) значительно снижали AST, CRP, HOMA-IR, эндотоксин в крови и стеатоз у пациентов с неалкогольным стеатогепатитом (NASH) [57].
• B. longum и FOS улучшили биохимические показатели и нейропсихологические тесты у пациентов с циррозом и минимальной печеночной энцефалопатией (MHE) [58].

9) Осложнения гемодиализа

• Пероральное введение B. longum снижало уровни фосфата в сыворотке у 15 пациентов, получавших гемодиализ (HD) [59].
• Администрация B. longum снизила сывороточные концентрации индоксилсульфата и P-крезола в небольшом исследовании пациентов с HD [60, 61].
• Кроме того, бифидобактерии продуцируют витамины группы В, в т.ч. фолат, которые могут нормализовать уровень гомоцистеина в сыворотке у пациентов с HD [59].

Ниже приводится краткое изложение существующих исследований на животных и клетках, которые должны направлять дальнейшие исследования.

10) метаболический синдром

B. longum улучшил метаболические показатели у крыс на диете с высоким содержанием жиров. Этот пробиотик также снижает концентрацию метаболического эндотоксина и воспаление кишечника [62].

11) Когнитивная функция, психика

• У мышей, которых кормили B. longum, улучшалось обучение и память [63].
• B. longum нормализовал тревожное поведение и гиппокампальный нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) у мышей с инфекционным колитом [64].
• Депрессия может быть обращена вспять у крыс путем введения B. longum [31].
• Хроническое введение B. longum защищало крыс от депрессивных симптомов, вызванных стрессом от разлучения с матерью [65].
• Ежедневное введение B. longum снижало шизофреническое поведение при выращивании мышей, снижало уровень покоя кортикостерона плазмы и соотношение кинуренина к триптофану [66].

12) Повреждение легких

• Лечение B. longum значительно улучшило повреждение легких после инфекции и сепсиса у мышей. Этот пробиотик также уменьшал воспалительные реакции легких [67].

13) Плотность Костей

• Добавление B. longum облегчало потерю костной ткани и увеличивало параметры костеобразования и плотность костной массы у овариэктомированных крыс [68].

14) Исследование рака

• Диетический B. longum значительно подавлял опухоли толстой кишки, печени и тонкой кишки у самцов крыс. У самок крыс пищевые добавки также подавляли канцерогенез молочной железы [69].
• B. longum ингибирует колоректальные опухоли у мышей [70] и крыс [71].
• Сублимированные культуры B. longum значительно подавляли частоту возникновения и кратность опухолей толстой кишки, а также уменьшали объем опухоли у крыс [72].

2. Дополнительная информация о бифидобактериях B. longum

Известно, что доминирующей микрофлорой кишечника здорового человека являются бифидобактерии. Помимо прямого положительного воздействия данных микроорганизмов на обмен веществ, данные бактерии, обладая высокими адгезионными свойствами и антагонистической активностью, защищают еще организм и от кишечных инфекций.

Основными свойствами бифидобактерий являются: активная и пассивная колонизационная резистентность, направленная на предотвращение заселения желудочно-кишечного тракта условно-патогенными и патогенными микробами и иммуномодулирующее влияние. Именно штаммы B. longum и B. bifidum, присутствующие в кишечнике как у детей с первых дней жизни, так и у взрослых, физиологичны для любого возраста, должны широко использоваться в России для производства БАД на основе бифидобактерий и других функциональных продуктов питания, с целью улучшения качества жизни и долголетия.

Рассмотрим свойства бифидобактерий лонгум: Bifidobacterium longum, грамположительная и непатогенная бактерия, является одним из самых популярных пробиотиков (в т.ч. в различных молочных продуктах), который обеспечивает огромные преимущества при оздоровленнии желудочно-кишечной системы человека, такие как улучшение толерантности к лактозе, предотвращение диареи и ингибирование колонизации патогенов [1-6] и имеет определенное направляющее значение для терапии рака [7,8].

Как следует из результатов вышеописанных исследований, B. longum (бифидобактерии лонгум) являются преобладающим видом среди других бифидобактерий в кишечнике у представителей всех возрастных групп населения РФ. Но особенно это важно учитывать в педиатрии, при назначении бифидосодержащих пробиотиков детям, особеннно грудного возраста. Ранее в исследованиях была установлена тож­дественность штаммов бифидобактерий, высеянных из грудного молока, со штаммами бифидобактерий, выделен­ных из кала младенца, вскармливающегося дан­ным молоком. При этом частота выявления бифидобактерий B. longum составила 98% в отличие от других бифидобактерий. 

B. longum наиболее физиологичен для толстого отдела кишечника и имеет несколько важных преимуществ для людей различных возрастных групп:

• способствует нормализации микрофлоры кишечника;
• придает продукту лечебные свойства, поскольку синтезирует витамины группы В (B1, В2, В6, фолиевую кислоту), витамин К; является «поставщиком» ряда незаменимых аминокислот, в том числе триптофана, который способствуют биосинтезу серотонина, при этом как азот используют аммиак;
• разрушают канцерогенные вещества, которые образуют некоторые представители кишечной микрофлоры при азотном обмене;
• обладает природной устойчивостью к ряду антибиотиков, широко используемых в медицинской практике, и высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам.

Бифидобактерии лонгум (Bifidobacterium  longum) - это грамположительные, каталаза-отрицательные, палочковидные бактерии, присутствующие в человеческом желудочно-кишечном тракте, являющиеся одним из 32 видов, относящихся к роду бифидобактерии. Эти аэротолерантнные анаэробы считаются одними из самых ранних колонизаторов желудочно-кишечного тракта младенцев.

Бифидобактерии лонгум оказывают иммуномодулирующее действие, а производимая ими молочная кислота предотвращает рост патогенных организмов. Клиническая практика указывают на перечень болезней и патологий, при лечении которых исцеляющее воздействие оказывают пробиотики на основе B.longum. К таким заболеваниям относятся: кишечные инфекции, вызванные кишечной палочкой или сальмонеллой; разные виды энтеритов; анемия; рахит; воспалительные болезни половых органов; врожденная пневмония; аллергия; курс радиотерапии и.т.д.

Геном (genome) лонгум – один из самых крупных бактериальных геномов. Так как основная задача бифидобактерий лонгум на этапе грудного вскармливания младенца - быстрая колонизация кишечника, то полная последовательность генома отражает стратегию утилизации белков молока, которые не имеют пользы для новорожденного.

B. longum крайне важны младенцам для нормального развития и становления иммунной системы, особенно на искусственном вскармливании и/или рожденным с помощью кесарева сечения

Важная роль бифидобактерий

Источник иллюстраций: Е.А. Корниенко и соавт. Роль кишечной микрофлоры и пробиотиков в развитии иммунитета у грудных детей / Педиатрия. - 2009. - Том 87, №1, С. 77-83

B. longum адаптированы к грудному молоку и расщепляют его сахара. Также стоит отметить, что первые бактерии, с которыми встречается человек в момент рождения — преимущественно аэробные (кишечная палочка, стрептококки, энтерококки, лактобациллы и стафилококки). Но, уже в первую неделю жизни новорожденного, питающегося молоком матери, их сменяют анаэробные бифидобактерии. Причины данного явления стали понятны, когда был секвенирован геном Bifidobacterium longum и обнаружен участок, содержащий гены ферментов, расщепляющих олигосахариды грудного молока до моносахаридов. Очевидно, без этих бифидобактерий в ЖКТ ребенок не сможет эффективно усваивать поступающую пищу, что отразится на его развитии.

В заключение отметим, что по данным отечественной и зарубежной литературы следует, что использование пробиотиков на основе бифидобактерий лонгум в предродовой подготовке беременных из группы риска на инфекционные осложнения показало свою практическую оправданность - это выразилось в положительных исходах протекания беременности (родах), а также последующем развитии детей (с низким процентом развития аллергических заболеваний).  

1. Srutkova, D.; Spanova, A.; Spano, M.; Drab, V.; Schwarzer, M.; Kozakova, H.; Rittich, B. Efficiency of PCR-based methods in discriminating Bifidobacterium longum ssp. longum and Bifidobacterium longum ssp. infantis strains of human origin. J. Microbiol. Methods 2011, 87, 10–16.
2. Yuan, J.; Zhu, L.; Liu, X.; Li, T.; Zhang, Y.; Ying, T.; Wang, B.; Wang, J.; Dong, H.; Feng, E.; et al. A proteome reference map and proteomic analysis of Bifidobacterium longum NCC2705. Mol. Cell. Proteom. 2006, 5, 1105–1118.
3. Schell, M.A.; Karmirantzou, M.; Snel, B.; Vilanova, D.; Berger, B.; Pessi, G.; Zwahlen, M.C.; Desiere, F.; Bork, P.; Delley, M.; et al. The genome sequence of Bifidobacterium longum reflects its adaptation to the human gastrointestinal tract. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 14422–14427.
4. Lin, M.Y.; Chang, F.J. Antioxidative effect of intestinal bacteria Bifidobacterium longum ATCC 15708 and Lactobacillus acidophilus ATCC 4356. Dig. Dis. Sci. 2000, 45, 1617–1622.
5. Iwabuchi, N.; Xiao, J.Z.; Yaeshima, T.; Iwatsuki, K. Oral administration of Bifidobacterium longum ameliorates influenza virus infection in mice. Biol. Pharm. Bull. 2011, 34, 1352–1355.
6. Xiao, J.Z.; Kondo, S.; Yanagisawa, N.; Miyaji, K.; Enomoto, K.; Sakoda, T.; Iwatsuki, K.; Enomoto, T. Clinical efficacy of probiotic Bifidobacterium longum for the treatment of symptoms of Japanese cedar pollen allergy in subjects evaluated in an environmental exposure unit. Allergol. Int. 2007, 56, 67–75. 
7. Sivan, A.; Corrales, L.; Hubert, N.; Williams, J.B.; Aquino-Michaels, K.; Earley, Z.M.; Benyamin, F.W.; Lei, Y.M.; Jabri, B.; Alegre, M.L.; et al. Commensal Bifidobacterium promotes antitumor immunity and facilitates anti-PD-L1 efficacy. Science 2015, 350, 1084–1089.
8. Yazawa, K.; Fujimori, M.; Amano, J.; Kano, Y.; Taniguchi, S. Bifidobacterium longum as a delivery system for cancer gene therapy: Selective localization and growth in hypoxic tumors. Cancer Gene Ther. 2000, 7, 269–274.