Պրոբիոտիկ կաթնաթթվային բակտերիաների հակամանրէային ակտիվության դերը վարակների կանխարգելման և բուժման մեջ

Վարակների բուժման մեջ հակաբիոտիկների լայն օգտագործումը բերել է հակաբիոտիկների նկատմամբ կայուն բակտերիաների քանակի մեծացմանը, բուժման եղանակների քչացմանը և հակաբիոտիկների մեծ մասի անարդյունավետությանը։ Աղեստամոքսային վարակների բուժման և կանխարգելման համար օգտագործվող այլընտրանքային հակամանրէային ռազմավարություններից են պրոբիոտիկների կիրառումը և նրանց հակամանրէային նյութափոխանակիչները, ինչպիսիք բակտերիոցիններն են։ Պրոբիոտիկները կենդանի միկրոօրգանիզմների մոնոկուլտուրաներ կամ խառը կուլտուրաներ են, որոնք օգտագործվում են կենդանու կամ մարդու կողմից և դրականորեն են ազդում տիրոջ վրա՝ բարելավվելով նրա բնական միկրոմիջավայրի հատկությունները։ Վերջին ժամանակներս պրոբիոտիկները սահմանվում են որպես «կենդանի միկրոօրգանիզմներ, որոնք բավարար քանակով օրգանիզմ ներմուծվելու դեպքում դրական ազդեցություն են թողնում տիրոջ առողջության վրա»։ Պրոբիոտիկները լայնորեն օգտագործվում են որպես օրգանիզմ ներմուծվող գործառական սննդամթերք և կենսաակտիվ սննդային հավելումներ (դեղորամիջոցներ) կամ կենսաբուժիչներ (կարևոր բուժական ծրագրերով և իրավական տեսակետից հաստատված դեղամիջոցներ)։ Կաթնաթթվային բակտերիաները ամենակարևոր պրոբիոտիկ միկրոօրգանիզմներն են, քանի որ դրանք առողջ մարդկանց օրգանիզմում աղեստամոքսային ուղու հիմնական ներկայացուցիչներն են։ Պրոբիոտիկների օգտագործման արդյունքում առողջության համար ներկայացվել են բավականին մեծ օգուտներ՝ ներառած աղիքային միկրոմիջավայրի ձևափոխումը, ախտածին գաղութների կանխարգելումը, աղիքային իմունիտետի խթանումը, բորբոքային ռեակցիաների կրճատումը, հաստ աղիքի ուռուցքի կանխարգելումը, լակտոզի անընկալունակության թեթևացումը, արյան շիճուկում խոլեստերինի քանակի իջեցումը և սննդային ալերգիայի նվազեցումը։ Յուրաքանչյուր հատկություն շտամից կախյալ է և պետք է հաստատվի լաբորատոր փորձերով, կենդանիների վրա փորձերով և կլինիկական փորձերով։ Պրոբիոտիկների գործելու ձևը ներառում է իր մեջ աղեստամոքսային ուղու ախտածին բակտերիաների դեմ պայքարի միջոցները (վարակները կանխող տարբեր մեխանիզմներ), աղեստամոքսային ուղիում մանրէների նյութափոխանակության փոփոխությունը, իմունիտետի գրգռումը և սննդամթերքի սննդային արժեքի բարձրացումը։

Պրոբիոտիկ կաթնաթթվային բակտերիաների օգուտների մեծ մասը աղիքում կաթնաթթու խմորելու նրանց հատկության հետևանք են և, այդ ձևով, ախտածինների համար ստեղծվում է անբարենպաստ միջավայր։ Բացի կաթնաթթվից՝ պրոբիոտիկ բակտերիաները կարող են արտադրել նաև հակամանրէային այլ նյութեր, ինչպիսիք ջրածնի պերօքսիդը, բակտերիոցինները և կարճաշղթա ճարպաթթուներն են, ինչպիսիք քացախաթթուն, պրոպիոնաթթուն և յուղաթթուն են, որոնք կյանքի համար կարևոր սննդամթերքներ են՝ անհասանելի ախտածին միկրոօրգանիզմների համար, և բերում են աղիքային միջավայրի օքսիդավերականգնման պոտենցիալի փոփոխությանը։ Կան նաև լուրջ ապացույցներ, որ աղիներում լեղու աղերի ապակոնյուգացիան հանդիսանում է բարակ աղիում կոնյուգացնող լեղու աղերի բարձր կոնցենտրացիայի դեմ պրոբիոտիկ բակտերիաների պայքարի մեխանիզմ, որը ճնշում է Գրամ-դրական բակտերիաներին, բայց ավելի քիչ է ազդում Գրամ-բացասական բակտերիաների վրա։ Այնուամենայնիվ, համաձայն ապակոնյուգացման, ազատ լեղու աղերը ավելի թունավոր են և՛ Գրամ-դրական, և՛ Գրամ-բացասական միկրոօրգանիզմների համար, որը, նույնպես, հանդիսանում է աղիքում ախտածին միկրոօրգանիզմների դեմ պայքարի մեխանիզմ։

Աղեստամոքսային ուղու վարակների դեմ պրոբիոտիկ պայքարի այլ եղանակ է հանդիսանում աղիքի պատնեշային ֆունկցիայի բարելավվումը մուցինի արտադրության խթանման և պայքարի մեխանիզմի գաղութացման միջոցով, որը կանխում է ախտածինների գաղութացումը։ Պայքարի մեխանիզմի գաղութացումը ի հայտ է գալիս աղիքային ուղու երկու հիմնական գոտիներում՝ աղիքային խոռոչում են և լորձնային մակերեսներին։ Աղիքային խոռոչում ամենակարևոր պայքարի մեխանիզմը պրոբիոտիկ կամ հումքում գտնվող օգտակար բակտերիաների կողմից պայքարող նյութափոխանակիչների արտադրումն է, որը ճնշում է ախտածինների բազմացումը։ Աղիքում չափավոր քանակով սննդանյութերի համար պայքարը աղիքային միկրոմիջավայրի կողմից հաստատված պոպուլյացիաների կարգավորման ևս մի մեխանիզմ է։ Լորձնային թաղանթների մակերեսներին պայքարի մեխանիզմի պարզ իմաստն է հանդիսանում սոսնձման կենտրոնի շրջափակումը։ Չնայած որ աղիքի միկրոմիջավայրը բավականին կայուն է առողջ անձանց մոտ և նկարագրված մեխանիզմները արդյունավետ են ազդում ախտածինների գաղութացման կանխարգելման մեջ, սակայն այդ ախտածին միկրոօրգանիզմներն դառնում են վնասակար, երբ աղիքային միկրոմիջավայրը խախտվում է էնդոգենային և էկզոգենային սթրեսային գործոնների ազդեցությամբ։

Պրոբիոտիկ բջիջների մակերեսին սոսնձման գործոնները՝ հիմնականում սպիտակուցներ կամ բազմաշաքարներ, կարող են նպաստել ախտածինների վերացմանը, լորձնային թաղանթի ամբողջականությանը և տիրոջ իմունոխթանմանը։ Գենոմի համեմատական վերլուծությունը հաստատեց լորձ-կապող սպիտակուցների (ԼԿՍ) դերը աղիքից անջատված Lactobacillus շտամերի աղիքային լորձին սոսնձման մեջ։ Մասնավորապես ԼԿՍ դոմենները, որոնք հայտաբերվել են միայն աղիքային լակտոբացիլների մոտ։ Ենթադրվում է, որ այդ սպիտակուցները մանրէների և նրանց տերերի հատուկ փոխազդեցությունների կամ գործառույթների միջնորդներն են։ Հաղորդվել է նաև, թե պրոբիոտիկ սոսնձման և իմունոխթանման մեջ ինչ կարևոր են բջջային մակերեսների այնպիս կառուցվածքները, ինչպիսին են թեյխոյաթթուն, լիպոթեյխոյաթթուն և սպիտակուցների մակերեսային շերտը (S շերտը)։ Ցույց է տրվել, որ L. acidophilus, L. helveticus, L. brevis, L. kefir և L. crispatus տարբեր շտամերի S շերտի սպիտակուցները մասնակցում են տիրոջ տարբեր մակերեսների միջնորդված սոսնձմանը։ Բացի այդ, դրանցից մի քանիսը հայտաբերվել են այնպիսի սննդային ախտածինների սոսնձումը կանխելու համար, ինչպիսին են Escherichia coli և Salmonella enterica serovar Typhimurium, ինչպես նաև աղիքային էպիթելի բջջայի գծերի կուլտիվացման, աղիքային հյուսվածքի հատվածների, նաև աղիքային լորձի և ուրոէպիթելային բջիջների սառեցման համար։ Մակերեսային սպիտակուցները նույնպես բնութագրվել են որպես իմունոխթանման վրա ազդող հիմնական գործոններ։ Ոչ միայն հենց իրենք՝ կաթնաթթվային բակտերիաներն են գրանցվել իմունային բջիջների ակտիվացման և էնտերոախտածինների դեմ պայքարի ընդարձակման համար։ Կաթնաթթվային բակտերիաների խմորման ենթարկված կաթի ոչ-կենսազանգվածային մասնիկները պարունակում են բակտերիական նյութափոխանակության արգասիքներ և արդյունավետ են եղել մկների մոտ տարբեր ցիտոկինների վրա խթանիչ ազդեցության և էնտերոախտածինների դեմ պայքարի բարելավվման մեջ։

Պրոբիոտիկ բակտերիաների օգնությամբ աղեստամոքսային, ինչպես նաև միզաարտազատական ուղիների վարակների կանխարգելման մեխանիզմները ուսումնասիրվել են կենդանիների մոտ, ինչպես նաև մարդկանց մոտ, որոնք ապացուցում են իմունային պատասխանների բարելավվումը և հակամանրէային միացությունների արտադրումը։ Այնուամենայնիվ, հայտնվում են այնպիսի կլինիկական ապացույցներ, որ պրոբիոտիկները հանդիսանում են արդյունավետ ոչ միայն աղեստամոքսային ուղու վարակների բուժման և կանխարգելման մեջ, այլ նաև լյարդի քրոնիկական հիվանդության, այլ բազմաթիվ օրգանների թերգործառույթի համախտանիշի և աուտոիմունային հիվանդությունների դեպքում։

Գրականություն

1. A. Ga'lvez, H. Abriouel, R.L. Lo'pez, N. B. Omar, Bacteriocin-based strategies for food biopreservation, Int. J. Food Microbiol. 120 (2007) 51–70.
2. J. Suskovic, B. Kos, J. Goreta, S. Matosic, Role of lactic acid bacteria and bifidobacteria in synbiotic effect, Food Technol. Biotechnol. 39 (2001) 227–235.
3. P.A. Vanderbergh, Lactic acid bacteria, their metabolic products and interference with microbial growth, FEMS Microbiol. Rev. 12 (1993) 221–238.
4. M.L. Niku-Paavola, A. Laitila, T. Mattila-Sandholm, A. Haikara, New types of antimicrobial compounds produced by Lactobacillus plantarum, J. Appl. Microbiol. 86 (1999) 29–35.
5. P.D. Cotter, C. Hill, R.P. Ross, Bacteriocins։ Developing innate immunity for food, Nat. Rev. Microbiol. 3 (2005) 777–788.
6. H. Chen, D.G. Hoover, Bacteriocins and their food applications, Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2 (2003) 82–100.
7. T.R. Klaenhammer, Genetics of bacteriocins produced by lactic acid bacteria, FEMS Microbiol Rev. 12 (1993) 39–85.
8. D. Demeria, J. Ewaschuk, K. Madsen։ Interactions of Lactobacillus with the Immune System. In։ Lactobacillus Molecular Biology։ From Genomics to Probiotics, Е. Ljungh, T. Wadstrцm (Eds.), Caister Academic Press, Norfolk, UK (2009) pp. 139–152.
9. J. Antikainen, T.K. Korhonen, V. Kuparinen, T. Toba, S. Ross։ Surface Proteins of Lactobacillus Involved in Host Interactions. In։ Lactobacillus Molecular Biology։ From Genomics to Probiotics, Е. Ljungh, T. Wadstrцm (Eds.), Caister Academic Press, Norfolk, UK (2009) pp. 95–114.
10. W. Brumfitt, M.R.J. Salton, J.M.T. Hamilton-Miller, Nisin alone and combined with peptidoglycan-moduling antibiotics։ Activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus and vancomycin-resistant enterococci, J. Antimicrob. Chemother. 50 (2002) 731–734.
11. A. Giacometti, O. Cirioni, F. Barchiesi, M. Fortuna, G. Scalise, In vitro activity of cationic peptides alone and in combination with clinically used antimicrobial agents against Pseudomonas aeruginosa, J. Antimicrob. Chemother. 44 (1999) 641–645.
12. E. Severina, A. Severin, A. Tomasz, Antibacterial efficacy of nisin against multidrug-resistant Gram-positive pathogens, J. Antimicrob. Chemother. 41 (1998) 341–347.
13. J. Wu, S. Hu, L. Cao, Therapeutic effect of nisin Z on subclinical mastitis in lactating cows, Antimicrob. Agents Chemother. 51 (2007) 3131–3135.