ПРОБИОТИКИ И АТЕРОСКЛЕРОЗ

ПРОБИОТИКИ  В ПРОФИЛАКТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ АТЕРОСКЛЕРОЗА 

По теме см. также:

Как отмечено в разделе "Пробиотики" в ВСГУТУ разработаны инновационные пробиотики "Бификардио", «Пропиолакт» и «Хельветин», на основе пробиотических микроорганизмов, для нормализации липидного обмена и снижения уровня холестерина в крови, которые сегодня составляют достойную конкуренцию лекарственным препаратам, а также закваски для производства кисломолочных биопродуктов с аналогичными функциями.

*О практическом использовании свойств пробиотических микроорганизмов в создании инновационных препаратов для лечения и профилактики дислипидемии и диабета см. в описании к пробиотику "Бификардио":

Сердечно-сосудистые заболева­ния – основная причина смерт­ности и инвалидности населе­ния, вызывающая наибольшие социальные и экономические потери. По сравнению с развитыми странами Запада в России показатель сердечно­сосудистых заболеваний и смертности в 5–6 раз выше. Наиболее распро­страненными и значимыми причина­ми являются высокое артериальное давление и повышенный уровень холе­стерина (Холестерин - это липид, присутствующий в крови и большинстве тканей человеческого тела, особенно в нервной ткани. Холестерин и его производные являются важной составной частью клеточных мембран, основой многих стероидных гормонов и желчных солей).

Результаты исследований, проведенных в Государственном научно­исследовательском центре профилакти­ческой медицины, показывают, что око­ло 40 % населения России в возрасте 30 лет и старше имеют те или иные фак­торы риска. От болезней, вызванных ате­росклерозом, умирает более 50% (АТЕРОСКЛЕРОЗ - системное поражение артерий крупного и среднего калибра, сопровождающееся накоплением липидов, разрастанием фиброзных волокон, дисфункцией эндотелия сосудистой стенки и приводящее к местным и общим расстройствам гемодинамики).

АТЕРОСКЛЕРОЗ - ПРИЧИНА ИНФАРКТОВ И ИНСУЛЬТОВ

Группа риска

Вероятность развития атеросклероза существует у всех без исключения, особенно в пожилом возрасте. А если у человека уже имеются некоторые нарушения, то вероятность развития заболевания увеличивается. К негативным факторам, способствующим развитие атеросклероза, относят:

• Повышенный уровень холестерина в крови.
• Высокое давление.
• Избыточная масса тела, ожирение.
• Повышенный уровень глюкозы в крови.
• Повышенный уровень мочевой кислоты в крови.
• Изменение показателей свертываемости крови.
• Частые стрессы.
• Сосотояние сосудистой стенки артерий (разрывы эндотелия).
• Нарушение рецепторного аппарата клеток.
• Наследственность (в т.ч. мутация генов, кодирующих рецепторы ЛПНП).

ИССЛЕДОВАНИЕ ХОЛЕСТЕРИНМЕТАБОЛИЗИРУЮЩИХ СВОЙСТВ БАКТЕРИЙ - ПРОБИОТИКОВ

В последние годы накоплено значительное количество данных о том, что резидентная и транзиторная микрофлора хозяина, синтезируя, трансформируя или разрушая экзогенные и эндогенные стерины, активно участвует в холестериновом метаболизме. Это позволяет рассматривать микрофлору хозяина как важнейший метаболический и регуляторный орган, участвующий в кооперации с клетками хозяина в поддерживании гомеостаза холестерина.

Анализ опубликованных в литературе данных о биологически активных соединениях, продуцируемых пробиотическими микроорганизмами, показал, что до настоящего времени биотехнологический потенциал анаэробных микроорганизмов бифидобактерий, пропионовокислых и лактобактерий практически не используется. Лакто-, Бифидо- и Пропионовокислые бактерии длительное время привлекают внимание биотехнологов ввиду их потенциального значения для сохранения здоровья, профилактики и лечения многих заболеваний. Увеличивается число публикаций о способности некоторых штаммов проявлять гипохолестеринемический эффект. 

Актуальность проведения исследований в области микробной экологии, изучения метаболизма холестерина пробиотическими микроорганизмами определяется необходимостью создания биопродуктов массового потребления для поддержания и сохранения здоровья населения, которые составят достойную конкуренцию лекарственным средствам.

Бифидобактерии и про­пионовокислые бактерии – постоянно присутствующие, а Lactobacillus helveticus – транзиторные обитатели желу­дочно-кишечного тракта. Был проведен скрининг штаммов про­биотических микроорганизмов и иссле­дована их холестеринметаболизиру­ющая активность. 

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

По материалам: И.С.Хамагаева, А.Х.Цыбикова, Н.А.Замбалова. Холестеринметаболизирующая активность пробиотических микроорганизмов / Молочная промышленность. 2011. №10. с. 56

Объектами исследований служили чистые культуры пропионовокислых бактерий: Propionibacterium freundenreichii subsp. shermanii AC 2503, P. freundenreichii subsp. freudenreichii AC 2500, P. cyclohexanicum Kusano AC 2559, P. cyclohexanicum Kusano AC 2560, Lactobacillus helveticus 35-1, получен­ных из фонда Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохи­мии и физиологии микроорганизмов (г. Москва) и штаммы бифидобактерий Bifidobacterium longum B379M, B. bifidum 8, B. longum DK 100, полученные из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИ "Генетика", активизированные уникальным биотехнологическим методом, разработанным в ВСГУТУ.

Уровень холестерина определяли фер­ментативным методом. Под дей­ствием фермента холестеринэстеразы эфиры холестерина распадаются на холестерин и перекись водорода. Холестерин под воздействием холе­стериноксидисмутазы дает окрашенное соединение. Интенсивность окраски прямо пропорциональна концентра­ции холестерина в пробе, которую определяют расчетным методом.

Про­биотические микроорганизмы наращи­вали на питательной среде на основе молочной сыворотки, разработанной ранее авторами (в ВСГУТУ) с добавлением очищенной сыворотки крови в качестве источника холестерина.

Все исследуемые штам­мы пробиотических микроорганизмов в процессе культивирования снижали уровень стероидного соединения (холестерина) (см. рисунок↑).

Конечная концентрация холестерина в питательной среде составляла 1,27–0,48 ммоль/л. Отмечена взаимо­связь уровня холестерина и продолжи­тельности инкубации. Наиболее высо­кой холестериндеградирующей активностью обладал L. helveticus, кото­рый почти полностью разрушал холе­стерин в течение 24 ч. Степень дегра­дации холестерина у пропионовокислых бактерий – 80–86 %. Следует отметить более низкую холестеринметаболизи­рующую активность бифидобактерий (74–84 %), которая зависит от видовой и штаммовой (!) принадлежности. В частности, одним из последних биопрепаратов, эффективно снижающим уровень холестерина и сахара в крови был выработан на основе именно штамма бифидобактерий B. longum DK-100 (см. Бификардио)

ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Теоретически холестериндеградирующую активность пробиотических микроорганизмов можно объяснить тем, что они регулируют синтез эндоген­ного холестерина за счет продуцирования биологически активных веществ. Также разными авторами выявлено, что такое состояние, как гипохолестеринемия проявляется на фоне нарушения естественной микрофлоры желудочно-кишечного тракта, т.е. дисбактериоза. Следовательно, микроорганизмы-пробиотики в первую очередь нормализуют работу желудочно-кишечного  и тем самым регулируют липидный обмен. В результате проведенного исследования установлена прямая взаимосвязь между уровнем холестерина (его концентрацией при культивировании в питательной среде) и временем инкубации пробиотических микроорганизмов. Таким образом, пробиотические мик­роорганизмы трансформируют и разру­шают животный холестерин в процессе наращивания биомассы - холестерин входит в состав мембран не только животных клеток, но и микроорганиз­мов. Количество холестерина, связы­ваемого микроорганизмами, будет зависеть от их качественного и коли­чественного состава, биохимической активности и продолжительности культивирования.

Пробиотические микро­организмы, проявляя протеолитическую и липолитическую активность, способны модифицировать синтез регу­ляторных соединений и деградировать холестерин в процессе культивирова­ния. Полученные результаты открывают широкие перспективы для создания про­дуктов функционального питания для профилактики и лечения атеросклероза (дополнительно о механизмах действия пробиотиков см. ниже).

Механизм снижения уровня холестерина в крови

Дополнительная поясняющая информация:

Были предложены многочисленные механизмы снижения уровня холестерина штаммами лактобацилл, бифидобактерий и др. Влияние пробиотических бактерий на снижение уровня холестерина может быть обусловлено их способностью связывать холестерин, присутствующий в тонком кишечнике. Одним из наиболее важных механизмов является фермент гидролазы солей кислот желчи (BSH - bile salt hydrolase). Фермент BSH играет важную роль в деконъюгации желчных солей в энтерогепатической циркуляции. Этот фермент гидролизует конъюгированную гликодезоксихолевую кислоту и тауродезоксихолевую кислоту и высвобождает глико- и тауро-желчные кислоты. Фермент BSH был идентифицирован у нескольких молочнокислых бактериальных (лабораторных) видов, выделенных из желудочно-кишечного тракта как человека, так и животных. Многие исследователи предполагали, что активность BSH следует рассматривать как обязательную характеристику при отборе пробиотических бактерий наряду с другими свойствами, снижающими уровень холестерина. В последние несколько лет все большее внимание стало уделяться возможности использования деконъюгации желчных солей лабораторными видами для лечения гиперхолестеринемии у человека. Основным источником холестерина в организме человека является биосинтез и всасывание его печенью и кишечником соответственно. Эти два признака определяют общий уровень холестерина. Многие исследователи обнаружили, что различные пути участвуют в механизме, который управляет снижающими холестерин свойствами пробиотиков, но до сих пор эти механизмы четко не изучены. Общий механизм снижения уровня холестерина у пробиотических микроорганизмов представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. Механизм снижения холестерина у пробиотических микроорганизмов.

Следует отметить, что пробиотические микроорганизмы синтезируют достаточное количество аминокислот, витаминов группы В, л, ферментов, способствуют синтезу малых молекул небелковой природы (коферментов), в частности коэнзима А, которые в свою очередь также эффективно помогают снижать уровень вредного холестерина, участвуя в разнообразных биохимических реакциях.

Людям из вышеуказанной группы риска рекомендуем систематически употреблять пробиотические продукты питания, приготовленные на заквасках бифидо- и пропионовокислых бактерий и (или) непосредственно принимать пробиотики.

К разделу: Кишечный микробиом и сердечно-сосудистые заболевания

Подробнее о практической реализации результатов исследований см. в разделе: 

Разработка технологии получения бактериальных концентратов (заквасок и БАД) с холестеринметаболизирующими свойствами

_{Дополнительно по теме см.:}

ХОЛЕСТЕРИНМЕТАБОЛИЗИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ БАКЕРИЙ-ПРОБИОТИКОВ

Будьте здоровы!