Аутопробиотические энтерококки как компонент комплексной терапии метаболического синдрома

Своевременная терапия нарушения толерантности к глюкозе (НТГ) и метаболически здорового ожирения необходима для предотвращения серьезных осложнений, связанных с нарушениями углеводного обмена (УО) и развитием сахарного диабета 2 типа (СД2).

Целью исследования являлась оценка эффективности аутопробиотиков при терапии метаболического синдрома (МС) в начальной стадии нарушения УО. Проведено исследование антропометрических показателей и параметров УО у 24 пациентов с ожирением без нарушений УО (группа К) и 31 пациента с НТГ. Больные с НТГ и ожирением рандомизированы на группы получавших: аутопробиотик двумя курсами, в течение 20 дней (АП+), и плацебо (Pl). Группы АП+ и Pl отличались от К большим количественным содержанием Bacteroides spp., Prevotella spp., Eubacterium sp., Streptococcus spp. и Roreburia inulinivorans по данным ПЦР-РВ. Масса тела (МТ), индекс массы тела (ИМТ), концентрация гликированного гемоглобина (HbA1c) и глюкозы сыворотки крови коррелировали с указанными таксонами.

В группе АП+ в отличие от Pl выявлено постепенное снижение МТ, ИМТ, уровня глюкозы и HbA1c, на фоне изменения состава микробиоты кишечника: уменьшение количества стрептококков, розебурий, эубактерий превотелл, руминококков и тенденции к снижению ацинетобактера.

Доказана эффективность использования аутопробиотических энтерококков при ожирении и НТГ. Несмотря на то что механизмы их действия остаются недостаточно изученными, их использование может рассматриваться как перспективный компонент комплексной профилактики и терапии МС, СД2 и ожирения.

1. Чазова И.Е., Мычка В.Б., Литвин А.Ю. и др. Диагностика и лечение метаболического синдрома. Российские рекомендации (второй пересмотр). Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2009; 8(6):1–29.]

2. Воловникова В.А., Котрова А.Д., Иванова К.А. и др. Роль кишечной микробиоты в развитии ожирения. Juvenis scientia. 2019;6:4–10.]

3. Dabke K, Hendrick G, Devkota S. The gut microbiome and metabolic syndrome. The Journal of clinical investigation. 2019;129(10): 4050–4057.

4. Bäckhed F, Manchester J, Semenkovich C, et al. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007;104: 979–984.

5. Samuel BS, Shaito A, Motoike T, et al. Effects of the gut microbiota on host adiposity are modulated by the short-chain fatty-acid binding G protein-coupled receptor, Gpr41. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008;105(43):16767–16772.

6. Tolhurst G, Heffron H, Lam YS, et al. Short-chain fatty acids stimulate glucagon-like peptide-1 secretion via the G-protein-coupled receptor FFAR2. Diabetes. 2012;61:364–371.

7. Vijay-Kumar M, Aitken JD, Carvalho FA, et al. Metabolic syndrome and altered gut microbiota in mice lacking Toll-like receptor 5. Science. 2010;328(5975):228– 231.

8. Duncan SH, Lobley GE, Holtrop G, et al. Human colonic microbiota associated with diet, obesity and weight loss. International journal of obesity. 2008;32(11):1720–1724

9. Tuteja S, Ferguson JF. Gut microbiome and response to cardiovascular drugs. Circulation: Genomic and Precision Medicine. 2019;12(9):421–429.

10. de La Serre CB, Ellis CL, Lee J, et al. Propensity to high-fat diet-induced obesity in rats is associated with changes in the gut microbiota and gut inflammation. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 2010;299:G440–G448.

11. Haro C, Garcia-Carpintero S, Alcala-Diaz JF, et al. The gut microbial community in metabolic syndrome patients is modified by diet. The Journal of nutritional biochemistry. 2016;27:27–31

12. Salyers AA, Vercellotti JR, West SE, et al. Fermentation of mucin and plant polysaccharides by strains of Bacteroides from the human colon. Applied and environmental microbiology. 1977;33(2):319–322

13. Wrzosek L, Miquel S, Noordine ML, et al. Bacteroides thetaiotaomicron and Faecalibacterium prausnitzii influence the production of mucus glycans and the development of goblet cells in the colonic epithelium of a gnotobiotic model rodent. BMC biology. 2013;11(1):1–13.

14. Duncan SH, Belenguer A, Holtrop G, et al. Reduced dietary intake of carbohydrates by obese subjects results in decreased concentrations of butyrate and butyrate-producing bacteria in feces. Applied and environmental microbiology. 2007;73(4):1073–1078.

15. Borschev YuI, Ermolenko EI. Metabolic syndrome and intestinal microecology. Translational Medicine. 2014;1:19–28. In Russian [Борщев Ю.Ю., Ермоленко Е.И. Метаболический синдром и микроэкология кишечника. Трансляционная медицина. 2014;1:19–28.]

16. Gareau MG, Sherman PM, Walker WA (2010) Probiotics and the gut microbiota in intestinal health and disease. Nature reviews Gastroenterology & hepatology. 2010;7(9):503–514.

17. Микробиом кишечника, бактериальный метаболизм и метаболические расстройства. В кн.: Метаболический синдром. 1-е изд. СПб: СПбГПМУ, 2020:67–104.]

18. Lee HY, Park JH, Seok SH, et al. Human originated bacteria, Lactobacillus rhamnosus PL60, produce conjugated linoleic acid and show antiobesity effects in diet-induced obese mice. Biochimica et biophysica acta (BBA)-molecular and cell biology of lipids. 2006;1761(7):736–744.

19. Gomes AC, Bueno AA, de Souza RGM, et al. Gut microbiota, probiotics and diabetes. Nutrition journal. 2014;13(1):1–13.

20. Yadav H, Jain S, Sinha P. Effect of Dahi containing Lactococcus lactis on the progression of diabetes induced by a high-fructose diet in rats. Bioscience, biotechnology, and biochemistry. 2006;70(5):1255–8.

21. Anukam KC. Probiotic Toxicity, any evidence? Journal of Pharmacology and Toxicology. 2007;2(7):590– 598.

22. Олескин А.В., Шендеров Б.А. Пробиотики, психобиотики и метабиотики: проблемы и перспективы. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2020;2(3):233–243.]

23. Suvorov A, Karaseva A, Kotyleva M, et al. Autoprobiotics as an Approach for Restoration of Personalised Microbiota. Frontiers in microbiology. 2018;12(9):1869.

24. Соловьева О.И., Симаненков В.И., Суворов А.Н. и др. Использование пробиотиков и аутопробиотиков в лечении синдрома раздраженной толстой кишки. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017;7(143):115–120.]

25. Суворов А.Н., Симаненков В.И., Сундукова З.Р., и др. Способ получения аутопробиотика на основе Enterocuccus faecium, представителя индигенной микрофлоры кишечника хозяина. Патент по заявке No 2460778С1 от 30.12.2010 г.]

26. Котрова А.Д., Шишкин А.Н., Воропаева Л.С. и др. Гендерная оценка микробиома кишечника у больных с ожирением. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;10:91–99.]

27. Бакулина Н.В., Тихонов С.В., Ермоленко Е.И. и др. Кишечная микробиота, гастроэнтерологические жалобы и качество жизни у пациентов с избыточной массой тела, ожирением и сахарным диабетом 2-го типа. Профилактическая медицина. 2022;25(6):80–88.]

28. Santos-Marcos JA, Perez-Jimenez F, Camargo A. The role of diet and intestinal microbiota in the development of metabolic syndrome. The Journal of nutritional biochemistry. 2019;70:1–27.

29. Егшатян Л.В., Ткачева О.Н., Кафарская Л.И. и др. Изменения кишечной микрофлоры, ассоциированные с возрастом и образом жизни. Ожирение и метаболизм. 2015;12(2):3–9.]

30. Кван О.В., Константинова Ю.А., Алехина Г.П. и др. Влияние пробиотических препаратов на гематологические показатели крови лабораторных животных. Вестник Оренбургского государственного университета. 2017;6(206):76–79.]

31. Li H, Liu F, Lu J, et al. Probiotic mixture of Lactobacillus plantarum strains improves lipid metabolism and gut microbiota structure in high fat diet-fed mice. Frontiers in microbiology. 2020;11:512.

32. Festi D, Schiumerini R, Eusebi LH, et al. Gut microbiota and metabolic syndrome. World journal of gastroenterology: WJG. 2014;20(43):16079–16094.

33. Koutnikova H, Genser B, Monteiro-Sepulveda M, et al. Impact of bacterial probiotics on obesity, diabetes and non-alcoholic fatty liver disease related variables: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ open. 2019;9(3):e017995.

34. Бакулина Н.В., Тихонов С.В., Ермоленко Е.И. и др. Использование пробиотических и аутопробиотических Enterococcus faecium в лечении пациентов с сахарным диабетом 2-го типа. Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова. 2022;14(1);77–88.]

35. Ермоленко Е.И., Свиридо Д.А., Котылева М.П. и др. Коррекция дисбиоза кишечника крыс индигенными рекомбинантными штаммами энтерококков и длительность их персистирования в составе кишечного микробиоценоза. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2016;12:65–69.]

36. Ermolenko E, Simanenkova A, Voropaeva L, et al. Metformin influence on the intestinal microbiota and organism of rats with metabolic syndrome. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(12):6837.

37. Ситкин С.И., Ткаченко Е.И., Вахитов Т.Я. Филометаболическое ядро микробиоты кишечника. Альманах клинической медицины. 2015;40:12–34.]

38. Olivares PDSG, Pacheco ABF, Aranha LN, et al. Gut microbiota of adults with different metabolic phenotypes. Nutrition. 2021;90:111293.

39. Grahnemo L, Nethander M, Coward E, et al. Cross-sectional associations between the gut microbe Ruminococcus gnavus and features of the metabolic syndrome. The Lancet Diabetes & Endocrinology. 2022;10(7):481–483.

40. Wang SZ, Yu YJ, Adeli K. Role of gut microbiota in neuroendocrine regulation of carbohydrate and lipid metabolism via the microbiota-gut-brain-liver axis. Microorganisms. 2020;8(4):527.

41. Rios-Covian D, Salazar N, Gueimonde M, et al. Shaping the metabolism of intestinal Bacteroides population through diet to improve human health. Frontiers in microbiology. 2017;8:376.

42. Ussar S, Griffin NW, Bezy O, et al. Interactions between gut microbiota, host genetics and diet modulate the predisposition to obesity and metabolic syndrome. Cell metabolism. 2015;22(3):516–530.

43. Larsen N., Vogensen FK, Van Den Berg FW, et al. Gut microbiota in human adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults. PloS one. 2010;5(2):e9085.