Кишкова мікробіота при функціональних захворюваннях кишечника та целіакії
DOI:
https://doi.org/10.30978/MG-2020-4-51Ключові слова:
кишкова мікробіота, функціональні захворювання органів травлення, синдром подразненої кишки, пробіотики, рифаксимінАнотація
Протягом останніх десятиліть опубліковано велику кількість досліджень, які підтвердили роль кишкової мікробіоти в патогенезі функціональних захворювань кишечника. Розглянуто основні механізми, за допомогою яких мікроорганізми, котрі колонізують травний тракт, сприятливо впливають на організм людини. Наведено результати експериментальних досліджень, які підтвердили здатність різних бактерій провокувати розвиток синдрому надлишкового бактеріального росту, синдрому подразненого кишечника і функціонального запору. Розглянуто доказові дані, котрі підтверджують роль кишкової мікробіоти у прогресуванні целіакії. Проаналізовано ефективність різних способів відновлення еубіозу кишечника: за допомогою застосування антибіотиків, які не адсорбуються (рифаксиміну), пробіотиків і трансплантації фекальної мікробіоти. Представлено дані щодо доцільності застосування рифаксиміну при синдромі подразненого кишечника. Наведено доказові дані, які підтверджують наявність у рифаксиміну, крім бактерицидних і бактеріостатичних властивостей, притаманних багатьом антибіотикам, еубіотичної активності. Розглянуто результати метааналізів, в яких вивчали ефективність різних пробіотиків у лікуванні функціонального запору. Наголошено на неоднозначності доказової бази щодо доцільності проведення трансплантації фекальної мікробіоти з метою нівелювання рефрактерного синдрому подразненого кишечника. Доведено доцільність включення еубіотиків у схеми лікування функціональних захворювань кишечника. Необхідно провести дослідження для визначення перспектив лікування дисбіозу кишечника при функціональних захворюваннях травного тракту за допомогою пробіотиків.
Посилання
Tkach SM, Puchkov KS, Sizenko AK, Kuzenko YuG. [Intestinal microbiota and functional bowel diseases]. Modern Gastroenterology. 2014;1:118-129 [in Russian].
Tkach SM, Puchkov KS, Sizenko AK. [Intestinal microbiota in normal and pathological conditions. Modern approaches to the diagnosis and treatment of intestinal dysbiosis]. Kyiv, 2014:149 [in Russian].
Andrews P, Borody TJ, Shortis NP, Thompson S. Bacteriotherapy for chronic constipation-long term follow-up. Gastroenterology. 1995;108. A563. doi: 10.1016/0016-5085 (95)26563-5
Bailey MT, Lubach GR, Coe CL. Prenatal stress alters bacterial colonization of the gut in infant monkeys. J Pediatr. Gastroenterol. Nutt. 2004;38 : 414-421. doi: 10.1097/00005176-200404000-00009
Bhattarai Y, Muniz Pedrogo DA, Kashyap PC. Irritable bowel syndrome: a gut microbiota-related disorder?. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2017;312, No 1:G52 — G62. doi: 10.1152/ajpgi.00338.2016
Botschuijver S, Roeselers G, Levin E et al. Intestinal fungal dysbiosis is associated with visceral hypersensitivity in patients with irritable bowel syndrome and rats. Gastroenterology. 2017;153(4):1026-1039. doi: 10.1053/j.gastro.2017.06.004
Brenner DM, Moeller MJ, Chey WD, Schoenfeld PS. The utility of probiotics in the treatment of irritable bowel syndrome: a systematic review. Am J Gastroenterol. 2009;104 : 1033-1049. doi: 10.1038/ajg.2009.25
Carroll IM, Ringel-Kulka T, Keku TO et al., Molecular analysis of the luminal- and mucosal-associated intestinal microbiota in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Am J PhysiolGastrointest Liver Physiol. 2011;301:G799-807. doi: 10.1152/ajpgi.00154.2011
Choi CH, Chang SK. Alteration of gut microbiota and efficacy of probiotics in functional constipation. J Neurogastroenterol Motil. 2015;21 : 4-7. doi: 10.5056/jnm14142
Collado MC, Donat E, Ribes-Koninckx C et al. Specific duodenal and faecal bacterial groups associated with pediatric coeliac disease. J Clin Pathol. 2009;62 : 264-269. doi: 10.1136/jcp.2008.061366
De Filippo C, Cavalieri D, Di Paola M et al. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107 : 14691-14696. doi: 10.1073/pnas.1005963107
De Palma G, Nada JI, Collado MC, Sanz Y. Effects of a gluten-free diet on gut microbiota and immune function in healthy adult human subjects. Br J Nutr. 2009;102 : 1154-1160. doi: 10.1017/S0007114509371767
Dethlefsen L, Huse S, Sogin ML et al. The pervasive effects of an antibiotic on the human gut microbiota, as revealed by deep 16S rRNA sequencing. PLoS Biol. 2008;6 (11). e280. doi: 10.1371/journal.pbio.0060280.
Dethlefsen L, Relman DA. Incomplete recovery and individualized responses of the human distal gut microbiota to repeated antibiotic perturbation. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(1):4554-4561. doi: 10.1073/pnas.1000087107
Di Cagno R, Rizzello CG, Gagliardi F et al. Different fecal microbiotas and volatile organic compounds in treated and untreated children with celiac disease. Appl Environ Microbiol. 2009;75 : 3963-3971. doi: 10.1128/AEM.02793-08
Dimidi E, Christodoulides S, Fragkos KC et al. The effect of probiotics on functional constipation in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Clin Nutt. 2014;100 : 1075-1084. doi: 10.3945/ajcn.114.089151
Fodor AA, Pimentel M, Chey WD et al. Rifaximin is associated with modest, transient decreases in multiple taxa in the gut microbiota of patients with diarrhoea-predominant irritable bowel syndrome. Gut Microbes. 2018;1-28. doi: 10.1080/19490976.2018.1460013
Ford AC, Quigley EM, Lacy BE et al. Efficacy of prebiotics, probiotics, and synbiotics in irritable bowel syndrome and chronic idiopathic constipation: systematic review and meta-analysis. Am J Gastroenterol. 2014;109 : 1547-1561. doi: 10.1038/ajg.2014.202
Fuentes IM, Christianson JA. Ion channels, ion channel receptors, and visceral hypersensitivity in irritable bowel syndrome. Neurogastroenterol Motil. 2016;28 : 1613-1618. doi: 10.1111/nmo.12979
Gibson PR, Varney J, Malakar S, Muir JG. Food components and irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2015;148 : 1158-1174. doi: 10.1053/j.gastro.2015.02.005
Gwee KA. Irritable bowel syndrome in developing countries — a disorder of civilization or colonization?. Neutogastroenterol Motil. 2005;17 : 317-324. doi: 10.1111/j.1365-2982.2005.00627.× 22. Halmos EP, Power VA, Shepherd SJ et al. A diet low in FODMAPs reduces symptoms of irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2014;146 : 67-75. doi: 10.1053/j.gastro.2013.09.046
Iebba V, Santangelo F, Totino V et al. Higher prevalence and abundance of Bdellovibriobacreriovorus in the human gut of healthy subjects. PLoS One. 2013;8. e61608. doi: 10.1371/journal.pone.0061608
Ivarsson A, Myléus A, Norstrom F et al. Prevalence of childhood celiac disease and changes in infant feeding. Pediatrics. 2013;131:е687-694. doi: 10.1542/peds.2012-1015
Jeffery IB, O’Toole PW. Diet-microbiota interactions and their implications for healthy living. Nutrients. 2013;5 : 234-252. doi: 10.3390/nu5010234
Kerckhoffs AP, Ben-Arnor K, Samsom M et al. Molecular analysis of faecal and duodenal samples reveals significantly higher prevalence and numbers of Pseudomonas aeruginosa in irritable bowel syndrome. J Med Microbiol. 2011;60 : 236-245. doi: 10.1099/jmm.0.022848-0
Kim SE, Choi SC, Park KS et al. Change of fecal flora and effectiveness of the short-term VSL#3 probiotic treatment in patients with functional constipation. J Neurogastroenterol Motil. 2015;21 : 111-120. doi: 10.5056/jnm14048
Lee KN, Lee OY. Intestinal microbiota in pathophysiology and management of irritable bowel syndrome. World J Gastroenterol. 2014;20 : 8886-8897. doi: 10.3748/wjg.v20.i27.8886
Lembo A, Pimentel M, Rao SS et al. Repeat treatment with rifaximin is safe and effective in patients with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2016;151(6):1113-1121. doi: 10.1053/j.gastro.2016.08.003.
Leonard J, Marshall JK, Moayyedi P. Systematic review of the risk of enteric infection inpatients taking acid suppression. Am J Gastroenterol. 2007;102 : 2047-2056. doi: 10.1111/j.1572-0241.2007.01275.× 31. Loguericio C. Gut Microbiota and gastrointestinal tract, liver and pancreas: from phisiology to pathology. Torino: Edizioni Minerva Medica, 2018 : 123.
Marasco G, Colecchia A, Festi D. Dysbiosis in celiac disease patients with persistent symptoms on gluten-free diet: a condition similar to that present in irritable bowel syndrome patients?. Am J Gastroenterol. 2015;110 : 598. doi: 10.1038/ajg.2015.54
Mayer EA, Savidge T, Shulman RJ. Brain-gut microbiome interactions and functional bowel disorders. Gastroenterology. 2014;146 : 1500-1512. doi: 10.1053/j.gastro.2014.02.037
McIntosh K, Reed DE, Schneider T et al. FODMAPS alter symptoms and the metabolome of patients with IBS: a randomised controlled trial. Gut. 2016;66(7):1241-1251. doi: 10.1136/gutjnl-2015-311339
Menees S, Chey W. The gut microbiome and irritable bowel syndrome. F1000Res. 2018;7. Pii: F1000 Faculty Rev-1029. doi: 10.12688/f1000research.14592.1.
Menees SB, Maneerattannaporn M, Kim HM et al. The efficacy and safety of rifaximin for the irritable bowel syndrome: a systematic review and meta-analysis. Am J Gastroenterol. 2012;107(1):28-35. doi: 10.1038/ajg.2011.355
Myneedu K, Deoker A, Schmulson MJ, Bashashati M. Fecal microbiota transplantation in irritable bowel syndrome: A systematic review and meta-analysis. United European Gastroenterology Journal. 2019;114(7):1033-1041. doi: 10.1177/2050640619866990
Ou G, Hedberg M, Horstedt P, Baranov V et al. Proximal small intestinal microbiota and identification of rod-shaped bacteria associated with childhood celiac disease. Am J Gastroentetol. 2009;104 : 3058-3067. doi: 10.1038/ajg.2009.524
Pimentel M, Lembo A, Chey WD et al., TARGET Study Group. Rifaximin therapy for patients with irritable bowel syndrome without constipation. N Engl J Med. 2016;364(1):22-32. doi: 10.1056/NEJMoa1004409.
Pimentel M. Review article: potential mechanisms of action of rifaximin in the management of irritable bowel syndrome with diarrhea. Aliment Pharmacol Ther. 2016;43(1):37-49. doi: 10.1111/apt.13437
Pimentel MF. V., Giamarellos-Boutboulis EJ, Pyleris E et al. The first large scale deep sequencing of the duodenal microbiome in irritable bowel syndrome reveals striking differences compared to healthy controls. Gastroenterology. 2013;144 : 859. doi: 10.1016/s0016-5085 (13)60213-9
Pinn D, Aroniadis O, Brandt LJ. Follow-up study of fecal microbiota transplantation (FMT) for the treatment of refractory irritable bowel syndrome (IBS). Am J Gasrtoenterol. 2013;108 (suppl.). 81862. doi: 10.14309/00000434-201310001-01862
Porter CK, Gormlcy R, Tribble DR et al. The incidence and gastrointestinal infectious risk of functional gastrointestinal disorders in a healthy US adult population. Am J Gastroenterol. 2011;106 : 130-138. doi: 10.1038/ajg.2010.371
Rajilic-Stojanovic M, Biagi E, Heilig HG et al. Global and deep molecular analysis of microbiota signatures in fecal samples from patients with irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2011;141 : 1792-1801. doi: 10.1053/j.gastro.2011.07.043
Sainsbury A, Sanders DS, Ford AC. Prevalence of irritable bowel syndrome — type symptoms in patients with celiac disease: a meta-analysis. Clin Gastroenterol Hepatol. 2013;11 : 359-365. doi: 10.1016/j.cgh.2012.11.033
Salem F, Kindt N, Marchesi JR, Netter P et al. Gut microbiome in chronic rheumatic and inflammatory bowel diseases: similarities and differences. United European Gastroenterology Journal. 2019;7(8):1008-1032. doi: 10.1177/2050640619867555
Scarpignato C, Pelosini I. Rifaximin, a poorly absorbed antibiotic: pharmacology and clinical potential. Chemotherapy. 2005;51(1):36-66. doi: 10.1159/000081990
Schoenfeld P, Pimentel M, Chang L et al. Safety and tolerability of rifaximin for the treatment of irritable bowel syndrome without constipation: a pooled analysis of randomised, double-blind, placebo-controlled trials. Aliment Pharmacol Ther. 2014;39 (10):1161-1168. doi: 10.1111/apt.12735
Shepherd SJ, Lomer MC, Gibson PR. Short-chain carbohydrates and functional gastrointestinal disorders. Am J Gastroenterol. 2013;108 : 707-717. doi: 10.1038/ajg.2013.96
Simrén M, Barbara G, Flint HJ et al. Rome Foundation Committee. Intestinal microbiota in functional bowel disorders: a Rome foundation report. Gut. 2013;62 : 159-176. doi: 10.1136/gutjnl-2012-302167
Spiller R, Card T, Mearin F. Incidence and characteristics of postinfectious IBS (PI-IBS): a multinational internet survey. Gut. 2010;59. A32.
Spiller R, Garsed K. Postinfectious irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2009;136 : 1979-1988. doi: 10.1053/j.gastro.2009.02.074
Tap J, Derrien M, Tornblom H et al. Identification of an intestinal microbiota signature associated with severity of irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2017;152(1):111-123. doi: 10.1053/j.gastro.2016.09.049
Thabane M, Kottachchi DT, Marshall JK. Systematic review and meta-analysis: the incidence and prognosis of post-infecrious irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther. 2007;26 : 535-611. doi: 10.1111/j.1365-2036.2007.03399.× 55. Verdú EF, Galipeau HJ, Jabri B. Novel players in coeliac disease pathogenesis: role of the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015;12 : 497-506. doi: 10.1038/nrgastro.2015.90
Villarreal AA, Aberger FJ, Benrud R et al. Use of broad-spectrum antibiotics and the development of irritable bowel syndrome. WMJ. 2012;111(1):17-20.
Wacklin P, Kaukinen K, Tuovinen E et al. The duodenal microbiota composition of adult celiac disease patients is associated with the clinical manifestation of the disease. Inflamm Bowel Dis. 2013;19 : 934-941. doi: 10.1097/MIB.0b013e31828029a9
Wacklin P, Laurikka P, Lindfors K et al. Altered duodenal microbiota composition in celiac disease patients suffering from persistent symptoms on a long-term gluten-free diet. Am J Gastroenterol. 2014;109 : 193-341. doi: 10.1038/ajg.2014.355
Wu GD, Chen J, Hoffmann C et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science. 2011;334 : 105-108. doi: 10.1126/science.1208344
Yu D, Cheeseman F, Vanner S. Combined oro-caecal scintigraphy and lactulose hydrogen breath testing demonstrate that breath testing detects oro-caecal transit, nor small intestinal bacterial overgrowth in patients with IBS. Gut. 2011;60. 33440. doi: 10.1136/gut.2009.205476
