Медицина
Медицина

Пробіотик допоміг набрати вагу дітям із важким недоїданням

Пробіотик у вигляді бактерії Bifidobacterium infantis використали для покращення здоров'я немовлят у Бангладеші з важкою недостатністю харчування у рамках клінічного плацебо-контрольованого дослідження. Протягом чотирьох тижнів вживання пробіотика вдалося суттєво підвищити кількість бактерії у кишківнику , що супроводжувалося покращенням набору ваги та біохімічних показників крові у дітей. Про добавку, яка може допомогти дітям із серйозним недоїданням, розповіли американські та бангладеські вчені у журналі Science Translational Medicine.

Мати та її дитя з недостатнім харчуванням, Бангладеш. International Centre for Diarrhoeal Disease Research, Bangladesh

Мати та її дитя з недостатнім харчуванням, Бангладеш. International Centre for Diarrhoeal Disease Research, Bangladesh

Наскільки нагальна проблема із недостатнім харчуванням дітей?

Навіть у XXI столітті дитяче недостатнє харчування, яке хоч і збавляє поширеність, залишається однією з основних проблем людства. Близько третини дітей до п'яти років в усьому світі страждають від виснаження та затримки розвитку внаслідок недоїдання, а 18 мільйонів — від важкої його форми, і приблизно половина смертей дітей цієї вікової категорії пов'язана з неповноцінним харчуванням. Вважають, що стан спричинений як недостатнім надходженням до організму енергії, так і порушеною здатністю засвоювати поживні речовини з їжі через запальні та інфекційні процеси у кишківнику. Відповідно, із цим боряться антибіотиками та багатими на калорії добавками, але хоча вони й зменшують смертність серед дітей, багато з них залишаються з помірним ступенем недоїдання, і вразливі до повернення важкого виснаження.

Група медиків та вчених із Вашингтонського університету в Сент-Луїсі та Міжнародного центру досліджень діарейних захворювань у Бангладеші має надію, що допомогти цим дітям може пробіотик. Вони перевірили свої здогадки в дослідах на мишах та у клінічних випробуваннях на дітях.

Яким чином пробіотик може допомогти при недоїданні?

За результатами попередніх досліджень, у дітей із важкою недостатністю харчування порушується нормальний розвиток кишкової мікробіоти, що є не лише наслідком, а й вагомим внеском у виснаження організму. У немовлят на грудному вигодовуванні в кишківнику зазвичай домінують бактерії роду Bifidobacterium. Із них чи не найважливіша роль належить штаму Bifidobacterium longum infantis, оскільки він має п'ять кластерів генів, які кодують білки, що допомагають розщеплювати та засвоювати усі олігосахариди грудного молока. Вчені припустили, що у немовлят із важкою недостатністю харчування спостерігається нестача B. infantis. У такому разі внесення бактерії в організм як пробіотика може допомогти дітям засвоювати більше поживних речовин і зменшити наслідки недоїдання.

Перевірку гіпотези провели дітях з території Дакки в Бангладеші. Вчені вивчили мікробний склад кишківника, проаналізувавши зразки випорожнень, 151 дитини віком від 3 до 24 місяців, із яких 102 немовлят мали ознаки важкого недоїдання. Результати показали, що у дітей віком 3-13 місяців з недоїданням кількість B. infantis у середньому аж на два-три порядки, тобто в 100-1 000 разів, менша, ніж у їхніх здорових однолітків. До того ж у їхній кишковій мікробіоті домінували не біфідобактерії, як у здорових, а потенційно небезпечні види Escherichia, Shigella, Klebsiella та Streptococcus.

Чисельність B. infantis у здорових дітей (синій) та з важким недоїданням (червоний). Michael J. Barratt et al. / Science Translational Medicine, 2022

Чисельність B. infantis у здорових дітей (синій) та з важким недоїданням (червоний). Michael J. Barratt et al. / Science Translational Medicine, 2022

Підтвердивши припущення про нестачу корисних бактерій, науковці взялися з'ясувати, чи допоможе покращити стан дітей поповнення їхнього кишківника мікробами B. infantis. Для цього 62 дітей віком від двох до шести місяців розділили на три групи. Протягом 28 днів дітям підмішували в дитячу суміш одну із трьох добавок: перша група отримувала самий пробіотик B. infantis штаму, що походить від американської дитини, друга — синбіотик у вигляді поєднання B. infantis та олігосахариду грудного молока лакто-N-тетраози, що покликаний допомогти зростанню бактерії в кишківнику, а контрольна, третя група дітей — лише лактозу, молочний цукор. У перший, 28 та 56 день від дітей забирали зразки випрожнень, щоб дослідити їх на мікробний склад і маркери запалення, а самих учасників обстежували.

Який ефект отримали від пробіотика?

У дітей з обох груп, яким згодовували B. infantis, через чотири тижні відмітили зростання кількості цих бактерій у кишківнику, у порівнянні з контрольною групою. На 56 день кількість бактерій зменшилася, хоча все ще була вищою, ніж до втручання. У здорових дітей такого ж віку і з того ж регіону мікробів B. infantis більше на один-два порядки, тобто у 10-100 разів, але навіть цього виявилося достатньо, щоб проявився позитивний ефект. Немовлята після пробіотику мали кращі показники статусу харчування, ніж у тих, що отримали лише лактозу. Зокрема, у них були суттєво більші окружність середини плеча та вага відповідно до віку, що вказує на кращий набір ваги. Що стосується маркерів запалення, то суттєвої відмінності між групами не виявили, хоча деякі показники зменшилися. Покращення профілю кишкового мікробіому супроводжувалося ще й зростанням рівнів 70 білків у плазмі, які пов'язують із розвитком м'язів, кісток та мозку, йдеться у статті.

С. Показник ваги відповідно до віку (зверху) та окружності середини плеча (знизу) на початку дослідження (лівий стовпчик) та п в кінці (правий). Групи дітей показані в порядку плацебо-пробіотик-синбіотик. Michael J. Barratt et al. / Science Translational Medicine, 2022

С. Показник ваги відповідно до віку (зверху) та окружності середини плеча (знизу) на початку дослідження (лівий стовпчик) та п в кінці (правий). Групи дітей показані в порядку плацебо-пробіотик-синбіотик. Michael J. Barratt et al. / Science Translational Medicine, 2022

Більш ніж половина бангладеських дітей у дослідженні не отримували грудного молока, а решта — лише в дозі, що складає до 18 відсотків від рекомендованої. Тоді як використаний штам раніше показував позитивні результати в дослідах з американськими дітьми, яких годували грудьми. Вчені припустили, що це і є причина того, що у виснажених дітей бактерії гірше колонізували кишківник. Тож вони виділили шість штамів B. infantis від дітей з Бангладешу та порівняли їхні властивості з американським штамом у дослідах на мишах без власних мікробів. Тварин тримали на дієті, відповідній шестимісячним місцевим дітям з або без добавки у вигляді олігосахаридів грудного молока.

Один з бангладеських штамів, Bg_2D9, виявився найбільш конкурентоспроможним і перевершив у чисельності американський штам. Таку ж тенденцію виявили в дослідах, де кишківник самок мишей спочатку заселили мікробами дітей із виснаженням, а потім давали один із цих двох пробіотиків. Дитинчата самок з обох цих груп набирали вагу краще, ніж контрольні мишенята, матері яких біфідобактерій взагалі не отримували. Тож, хоча Bg_2D9 і має кращу здатність заселяти кишківник, поки що невідомо, чи він також надає більше переваг. Питання доцільності використання пробіотиків у дітей, що недоїдають, слід ще вивчати у наступних дослідженнях, тим паче, що частина авторів нової роботи працює на компанію, яка займається розробленням та продажем пробіотиків для дітей.

Розроблення медичних втручань, які допоможуть дітям із неповноцінним харчуванням, без сумніву, є важливим завданням. Але це не скасовує необхідності боротьби із самою причиною явища, як-от зміною клімату, яку пов'язали із порушеним харчуванням дітей по всьому світу.