Пробиотики

Ruminococcus bromii

Идентификация и таксономия

  • Полное научное название: Ruminococcus bromii (вид); штаммы, например, R. bromii L2-63, R. bromii M20-20
  • Коллекционные номера: DSM 17876 (для штамма L2-63), ATCC BAA-1404
  • Класс бактерий: Грамположительные, облигатные анаэробы
  • Генетические маркеры: Наличие генов, кодирующих ферменты разложения резистентного крахмала (например, amy-подобные гены, гены гликозилгидролаз GH13, GH57), отсутствие известных генов вирулентности
  • Природный источник обитания: Толстый кишечник человека, преимущественно в слепой и восходящей ободочной кишке
  • Синонимы и устаревшие названия: Ранее классифицировался как Ruminococcus productus (некоторые штаммы), но молекулярные данные подтвердили выделение в отдельный вид
  • Статус безопасности: Не имеет статуса GRAS или QPS; в России не зарегистрирован как пробиотик; рассматривается как перспективный кандидат, но не одобрен для применения в БАДах или лекарствах

История открытия и исследований

Ruminococcus bromii был впервые выделен в 1990-х годах из фекалий здоровых добровольцев в рамках исследований микробиоты кишечника. Окончательное описание вида как такового было опубликовано в 2006 году исследовательской группой из Новой Зеландии, возглавляемой Дэвидом Патриком. Штамм L2-63 стал одним из ключевых объектов изучения благодаря его уникальной способности разлагать резистентный крахмал (РК) — форму углеводов, устойчивую к пищеварению в тонком кишечнике.

Ключевые исследования, проведённые в 2010–2020 гг., показали, что R. bromii действует как «ключевой разрушитель» резистентного крахмала, инициируя его ферментацию, что позволяет другим бактериям (например, Bifidobacterium, Eubacterium, Faecalibacterium) использовать образующиеся промежуточные продукты. Это делает его функционально важным, но не доминирующим видом.

На сегодняшний день R. bromii не является частью коммерчески доступных пробиотиков. Никаких зарегистрированных клинических испытаний на людях с применением живых штаммов R. bromii в качестве добавок не завершено. Патентов на его использование в пробиотических препаратах пока нет. Производство штаммов ограничено научными лабораториями и коллекциями микроорганизмов.

Механизм действия

Ruminococcus bromii — это специализированный разрушитель сложных полисахаридов, особенно резистентного крахмала. Его метаболическая активность оказывает каскадное влияние на микробиоту и хозяина:

  • Разложение резистентного крахмала: R. bromii продуцирует уникальные ферменты (гликозилгидролазы), способные разрывать связи в крахмале, недоступные для большинства других бактерий. Это инициирует процесс ферментации.
  • Выработка метаболитов: В процессе ферментации образуются короткоцепочные жирные кислоты (КЦЖК), в первую очередь ацетат и формиат. Эти соединения используются другими микробами для синтеза бутирата — ключевого энергетического субстрата для колоноцитов.
  • Синтетическая симбиоз: R. bromii не является основным продуцентом бутирата, но служит «предшественником» в пищевой цепочке микробиоты, обеспечивая субстраты для бутирогенных бактерий (например, Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale).
  • Модуляция иммунитета: Косвенное влияние через повышение уровня бутирата, который подавляет NF-κB, снижает продукцию провоспалительных цитокинов (IL-6, TNF-α) и усиливает дифференцировку регуляторных Т-клеток.
  • Влияние на кишечный барьер: Повышение концентрации бутирата способствует укреплению плотных контактов (tight junctions) и стимулирует секрецию слизи, улучшая барьерную функцию эпителия.

Клинические показания

Основные

На данный момент R. bromii не одобрен ни в одной стране как пробиотик, и у него нет зарегистрированных показаний. Его роль рассматривается в контексте модуляции микробиоты, а не как терапевтического агента.

Исследуемые

  • Недостаток резистентного крахмала в рационе: Исследования показывают, что у людей с низким потреблением РК наблюдается снижение численности R. bromii. Его восстановление может улучшить ферментацию и синтез КЦЖК.
  • Синдром раздражённого кишечника (СРК): В некоторых подтипах СРК (особенно с запором) отмечается нарушение ферментации крахмала. R. bromii может способствовать нормализации микробного метаболизма.
  • Метаболический синдром и инсулинорезистентность: Повышение уровня бутирата, опосредованное через активность R. bromii, связано с улучшением чувствительности к инсулину и снижением воспаления.
  • Дисбиоз после антибиотиков: Поскольку R. bromii чувствителен к антибиотикам широкого спектра, его исчезновение может нарушить ферментацию. Восстановление численности потенциально способствует возвращению метаболической функции микробиоты.

Практическое применение: сценарии использования

Сценарий 1: Постоянное вздутие и неполное переваривание углеводов
Пациент замечает вздутие после приёма бобовых, цельнозернового хлеба или картофеля — продуктов, богатых резистентным крахмалом. Исследования показывают, что у таких людей может быть дефицит R. bromii. Хотя прямого пробиотического препарата с этим штаммом нет, врач может рекомендовать постепенное увеличение потребления резистентного крахмала (например, холодный картофель, зелёные бананы) для стимуляции роста собственных штаммов. Ожидается накопительный эффект в течение 2–4 недель. Важно: пробиотики не заменяют диетическую коррекцию.

Сценарий 2: Реабилитация после курса антибиотиков
Пациент перенёс длительную антибиотикотерапию и страдает от нарушений стула и чувства «тяжести» в кишечнике. В протоколе восстановления микробиоты может быть предусмотрено включение пребиотиков на основе резистентного крахмала для поддержки восстановления R. bromii и других анаэробов. Выбор именно этого направления обусловлен его ключевой ролью в инициации ферментации. Эффект развивается постепенно, не мгновенно.

Сценарий 3: Поддержка метаболического здоровья при преддиабете
Пациент с инсулинорезистентностью и избыточным весом получает рекомендации по питанию, включающему продукты с высоким содержанием резистентного крахмала. Увеличение численности R. bromii может способствовать повышению уровня бутирата, что положительно влияет на метаболизм глюкозы. Однако прямой приём штамма невозможен — акцент делается на диету. Ожидания реалистичны: улучшение показателей — процесс на уровне месяцев.

Схемы дозирования и формы выпуска

На сегодняшний день R. bromii не представлен в коммерческих пробиотических препаратах. Ниже приведена гипотетическая таблица, основанная на данных in vitro и исследованиях трансплантации фекальной микробиоты, где штамм был обнаружен.

Форма выпуска Концентрация (КОЕ/г или мл) Рекомендуемая доза Длительность курса Условия хранения
Лиофилизированные капсулы (гипотетически) 109–1010 КОЕ/капсула 1 капсула в день 4–8 недель Холодильник (2–8 °C), защита от влаги
Порошок для приёма внутрь 108–109 КОЕ/доза 1 доза в день 6–12 недель Холодильник, герметичная упаковка
Суспензия (лабораторные условия) 108 КОЕ/мл 5 мл в день 4–6 недель Анаэробные условия, температура 37 °C

Особенности приёма:
– Приём — во время или после еды, чтобы снизить воздействие кислоты желудка.
– Для детей: доза может быть снижена, но клинических данных нет.
– Совместимость с антибиотиками: не рекомендуется одновременный приём; интервал — минимум 2–3 часа.
– Формы должны быть устойчивы к кислоте и защищены от кислорода (например, капсулы с кишечнорастворимой оболочкой).

Побочные эффекты и реакция Герксхаймера

Прямые данные о побочных эффектах при приёме R. bromii отсутствуют, поскольку штамм не применяется в клинической практике. Однако на основании его метаболической активности можно предположить:

  • Вздутие и газообразование: Возможны при начале приёма, особенно при одновременном увеличении потребления резистентного крахмала.
  • Изменение стула: Временные расстройства (диарея или запор) возможны при резком изменении микробиоты.
  • Реакция Герксхаймера: Не описана, но теоретически возможна при массовой гибели патогенных бактерий в ответ на улучшение микробного баланса.

Практические стратегии минимизации

  • Титрование дозы: Начинать с 1/4 дозы и постепенно увеличивать в течение 1–2 недель.
  • При усилении симптомов: Снизить дозу или временно прекратить приём, исключить избыток пребиотиков (инулин, ФОС).
  • Когда прекратить приём: При появлении сильного вздутия, болей, признаков СИБР (например, симптомы усиливаются после углеводов), а также при аллергических реакциях или диарее, не связанной с диетой.

Противопоказания и предостережения

  • Абсолютные: Синдром короткой кишки, острый панкреатит, иммунодефицит (включая ВИЧ с низким CD4, после трансплантации), системные инфекции.
  • Относительные: СИБР, активный воспалительный процесс в кишечнике (обострение Болезни Крона или язвенного колита), непереносимость компонентов формулы.
  • Особые группы: Беременность и лактация — безопасность не изучена. Дети до 3 лет — не рекомендуются без наблюдения врача.

Аналоги и синергисты

Штамм/род Зона действия Устойчивость к желудочному соку и желчи Доказательная база (РКИ) Возможность совместного приёма
Bifidobacterium adolescentis Толстый кишечник Умеренная Средняя (десятки РКИ) Да — синергия при ферментации крахмала
Faecalibacterium prausnitzii Толстый кишечник Низкая (чувствителен к кислороду) Ограниченная (в основном in vitro, наблюдательные) Да — косвенная синергия через метаболиты
Akkermansia muciniphila Слизистый слой кишечника Умеренная (в лиофилизированной форме) Растущая (десятки РКИ) Да — комплементарное действие на барьер
Ruminococcus torques Толстый кишечник Высокая Ограниченная (ассоциирован с воспалением) С осторожностью — возможен провоспалительный эффект

R. bromii функционально отличается от классических пробиотиков: его роль — не колонизация, а метаболическая поддержка. Наиболее сильная синергия наблюдается с бутирогенными и бифидобактериями.

Питание и пребиотики на фоне приёма

  • Предпочтительные волокна: Резистентный крахмал (холодный картофель, рис, зелёные бананы), натуральные источники инулина (топинамбур, цикорий, лук-порей).
  • Продукты для ограничения: Сахар, рафинированные углеводы, ультраобработанные продукты — они подавляют рост анаэробов и способствуют дисбиозу.
  • Ферментированные продукты: Кефир, квашеная капуста, комбуча — могут дополнять приём, но не содержат R. bromii. Их польза связана с другими штаммами и метаболитами.

Для поддержки R. bromii важна стабильная диета с высоким содержанием растительных волокон, особенно тех, что устойчивы к пищеварению.

Выращивание в домашних условиях

Выращивание R. bromii в домашних условиях не представляется возможным из-за его облигатной анаэробной природы и высоких требований к стерильности. Ниже — теоретическое руководство для лабораторных условий, адаптированное с предупреждением.

  • Питательная среда: Базовый бульон для анаэробов (например, среда YCFA — yeast extract, casitone, fructose, acetate).
  • Источники углеводов: Резистентный крахмал (1–2 %), кукурузный крахмал, зелёный банановый крахмал.
  • Температурный режим: 37 °C, инкубация 48–72 часа.
  • Аэрация: Строго анаэробные условия — с использованием anaerobic chamber или пробирок с восстановительной средой (например, цистеин, тиогликолят).
  • Признаки ферментации: Понижение pH до 5,5–6,0, образование газа, изменение оптической плотности.
  • Меры стерильности: Автоклавирование среды, использование стерильных пипеток, изоляция от внешней среды.
  • Хранение: Лиофилизация или замораживание при –80 °C с криопротектором (глицерин).

⚠️ Предупреждение: Домашнее культивирование не гарантирует стерильность и точную концентрацию КОЕ. Риск контаминации патогенами или грибками высок. Для терапевтических целей предпочтительны сертифицированные препараты. Самостоятельное применение культивированных штаммов может быть опасным.

Сохранение эффекта после отмены

R. bromii — транзиторный штамм. Исследования показывают, что он не колонизирует кишечник надолго при отсутствии подходящего субстрата. После прекращения приёма его численность снижается в течение нескольких недель.

  • Эффект сохраняется только при постоянном поступлении резистентного крахмала.
  • Данные о долгосрочном изменении микробиоты ограничены: восстановление функции ферментации возможно, но не гарантировано.
  • Стратегии закрепления: длительный приём (3–6 месяцев), периодическая поддержка, изменение диеты.
  • Постоянный приём может потребоваться при хронических нарушениях ферментации, но клинические протоколы отсутствуют.

    Долгосрочная безопасность

    Данные о многолетнем применении R. bromii отсутствуют, поскольку он не используется в коммерческих продуктах. Однако анализ генома не выявил генов устойчивости к антибиотикам или вирулентности. Риск горизонтального переноса генов считается низким. Тем не менее, при длительном применении рекомендуется мониторинг состава микробиоты (при наличии) и общего состояния кишечника. Особое внимание — при иммунодефицитах.

    Заключение

    Ruminococcus bromii — это перспективный кандидат в пробиотики «следующего поколения», ориентированный не на колонизацию, а на восстановление ключевых метаболических функций микробиоты. Его уникальная способность инициировать ферментацию резистентного крахмала делает его «инженером» кишечного экосистемы. Однако на сегодняшний день он остаётся объектом исследований, а не клинического применения.

    Место R. bromii в будущих протоколах лечения может быть связано с коррекцией дисбиоза, связанным с нарушением ферментации, метаболическим синдромом и постантибиотикными состояниями. Перспективы исследований включают разработку стабильных форм, клинические испытания и создание синбиотических комплексов с пребиотиками на основе резистентного крахмала.

    На данный момент наиболее реалистичный путь поддержки R. bromii — не через добавки, а через диету. Рекомендуется обсудить с врачом возможность включения продуктов с резистентным крахмалом в рацион при наличии соответствующих симптомов.