Пробиотики

Agathobacter rectalis

Agathobacter rectalis: перспективный представитель микробиоты толстого кишечника

  • Полное научное название: Agathobacter rectalis (ранее Eubacterium rectale)
  • Коллекционные номера: DSM 17629, ATCC 33656, CCUG 32285, LMG 15159
  • Класс бактерий: Грамположительные, облигатные анаэробы
  • Генетические маркеры: Наличие генов бутерогенного пути (бутерат-ацил-CoA:ацетат CoA-трансфераза, buk и hbd), отсутствие известных генов вирулентности; потенциальные маркеры антагонизма к патогенам (бактериоцины, бактериальные интерфероны)
  • Природный источник обитания: Толстый кишечник человека, преимущественно в просвете и слизистой оболочке слепой и сигмовидной кишки
  • Синонимы и устаревшие названия: Eubacterium rectale, Clostridium rectale (по старой таксономии), Ruminococcus torques (в некоторых ранних работах из-за филогенетической близости)
  • Статус безопасности: Отнесён к группе микроорганизмов с потенциально безопасным профилем (QPS — рекомендован Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов), GRAS-статус не присвоен; в России официально не включён в реестр разрешённых пробиотиков Минздрава РФ

История открытия и исследований

Agathobacter rectalis был впервые выделен в 1970-х годах из фекалий здоровых людей и первоначально описан как Eubacterium rectale. Долгое время считался маркером здоровой микробиоты, но из-за трудностей культивирования и строгой анаэробности оставался в тени более изученных пробиотиков. В 2018 году на основе филогенетического анализа (по 16S рРНК и полногеномным данным) вид был переклассифицирован в новый род Agathobacter в рамках семейства Lachnospiraceae.

Ключевые исследования последнего десятилетия показали, что A. rectalis является одним из наиболее распространённых бутирогенных бактерий в микробиоте здоровых людей. Его относительное обилие снижается при воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК), ожирении, диабете 2 типа и СРК. Патенты на использование штамма в составе пробиотических композиций находятся на стадии разработки, но коммерческих препаратов с изолированным штаммом A. rectalis пока не существует. Основные штаммы изучены в лабораториях Института Макса Планка (Германия), Университета Калифорнии (США) и Института питания РАМН (Россия).

Механизм действия

Agathobacter rectalis действует как ключевой участник метаболического и иммуномодулирующего ландшафта толстого кишечника:

  • Выработка метаболитов: Основной продукт — бутират, короткоцепочечная жирная кислота (SCFA), служащая основным источником энергии для колоноцитов. Бутират укрепляет кишечный барьер, подавляет воспаление и индуцирует апоптоз опухолевых клеток. Также выделяются ацетат и формиат.
  • Модуляция иммунитета: Через TLR2 и TLR4 бактерия взаимодействует с дендритными клетками и макрофагами, способствуя индукции регуляторных T-клеток (Treg) и снижению продукции провоспалительных цитокинов (IL-6, TNF-α). Эффект наблюдается как in vitro, так и в моделях колита на животных.
  • Влияние на кишечный барьер: Бутират повышает экспрессию белков плотных контактов (claudin-1, occludin, ZO-1), уменьшая проницаемость эпителия. Это снижает риск «утечки кишечника» (leaky gut) и системного воспаления.
  • Конкурентное исключение патогенов: Благодаря потреблению диетических волокон и выработке антимикробных веществ, A. rectalis создает неблагоприятные условия для роста патобионтов, таких как Escherichia coli и Enterococcus faecalis.

Клинические показания

Основные

  • Поддержка барьерной функции кишечника при дисбиозе
  • Профилактика и коррекция дефицита бутирата у пациентов с хроническими воспалительными состояниями ЖКТ
  • Использование в составе исследовательских пробиотических композиций для метаболического синдрома

Исследуемые (офф-лейбл)

  • Восстановление микробиоты после антибиотиков
  • Сопровождение терапии при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП)
  • Адъювантная поддержка при аутоиммунных заболеваниях (например, при болезни Хашимото)
  • Профилактика рецидивов ВЗК (в сочетании с основной терапией)

Практическое применение: сценарии использования

  • Сценарий 1: Хроническое воспаление кишечника (в ремиссии)
    Пациент с язвенным колитом в ремиссии испытывает периодическое вздутие и слабость. Выбор A. rectalis обусловлен его способностью вырабатывать бутират — вещества, дефицит которого типичен при ВЗК. Ожидается накопительный эффект: улучшение самочувствия и снижение маркеров воспаления (например, кальпротектина) через 6–8 недель. Пробиотик не заменяет базисную терапию (5-аминосалицилаты, иммуносупрессоры).
  • Сценарий 2: Метаболический синдром и инсулинорезистентность
    У пациента с абдоминальным ожирением и преддиабетом выявлен дисбиоз с дефицитом бутирогенных бактерий. A. rectalis рассматривается как часть комплексной стратегии модуляции микробиоты. Ожидания — улучшение чувствительности к инсулину и снижение системного воспаления. Эффекты могут проявиться не ранее чем через 2–3 месяца при сочетании с диетой, богатой клетчаткой.
  • Сценарий 3: Реабилитация после длительных антибиотиков
    После курса антибиотиков широкого спектра пациент ощущает ухудшение пищеварения и снижение толерантности к клетчатке. В протоколе используется A. rectalis как представитель «следующего поколения» пробиотиков, способный восстановить бутирогенный потенциал микробиоты. Выбор обусловлен доказанной чувствительностью штамма к антибиотикам, поэтому приём начинается через 2–3 дня после окончания терапии. Ожидается постепенное улучшение стула и снижение метеоризма.

Схемы дозирования и формы выпуска

Форма выпуска Концентрация (КОЕ/г или мл) Рекомендуемая доза Длительность курса Условия хранения
Лиофилизированный порошок (в исследовательских препаратах) 109–1010 КОЕ/доза 1 доза в день 8–12 недель При -20°C, в защищённой от света упаковке
Капсулы (в составе комбинированных пробиотиков) 108–109 КОЕ/капсула 1 капсула 1–2 раза в день 3–6 месяцев Холодильник (2–8°C), анаэробная упаковка
Суспензия (для педиатрических исследований) 108 КОЕ/мл 0,5 мл/кг/сутки (детям 3–12 лет) 8 недель 4°C, не более 7 дней после вскрытия
  • Приём: Рекомендуется принимать во время или сразу после еды — пища снижает кислотность желудка и способствует выживанию анаэробов.
  • Дети: Доза подбирается индивидуально, данные по безопасности у детей до 3 лет ограничены.
  • Совместимость с антибиотиками: Приём с интервалом не менее 2–3 часов. Большинство штаммов A. rectalis чувствительны к ванкомицину, метронидазолу и цефалоспоринам, поэтому одновременный приём нецелесообразен.

Побочные эффекты и реакция Герксхаймера

У части пациентов в первые 1–2 недели приёма могут наблюдаться:

  • Умеренное вздутие живота
  • Повышение газообразования
  • Изменение консистенции стула (временная диарея или запор)

Эти эффекты часто связаны с перестройкой микробиоты и могут напоминать реакцию Герксхаймера (усиление симптомов при массовой гибели патобионтов), хотя прямых доказательств такого механизма для A. rectalis нет.

Практические стратегии минимизации

  • Титрование дозы: Начинать с 1/4 стандартной дозы, постепенно увеличивая в течение 1–2 недель.
  • При усилении симптомов: Снизить дозу или временно прервать приём на 3–5 дней, затем возобновить с меньшей дозы.
  • Признаки непереносимости: Сильная боль, стойкая диарея, признаки системного воспаления — повод для прекращения приёма. Также рекомендуется остановка при подозрении на СИБР (синдром избыточного бактериального роста в тонком кишечнике), особенно при наличии симптомов после потребления клетчатки.

Противопоказания и предостережения

  • Абсолютные: Синдром короткой кишки, острый панкреатит, тяжелый иммунодефицит (например, при ВИЧ со снижением CD4 < 200), сепсис.
  • Относительные: Недавно проведённая операция на ЖКТ, активная фаза ВЗК, СИБР в анамнезе.
  • Особые группы: Данные по применению у беременных и кормящих женщин ограничены. У детей до 3 лет приём возможен только в рамках исследований под контролем врача.

Аналоги и синергисты

Микроорганизм Зона действия Устойчивость к желудочному соку/желчи Доказательная база (РКИ) Совместный приём
Faecalibacterium prausnitzii Толстый кишечник Низкая (облигатный анаэроб) ~40 РКИ (включая ВЗК, метаболизм) Синергия: оба — бутирогенные, усиливают барьерную функцию
Akkermansia muciniphila Слизистый слой кишечника Средняя (капсулированные формы) ~30 РКИ (ожирение, инсулинорезистентность) Комплементарность: укрепляет барьер, способствует колонизации бутирогенных бактерий
Bifidobacterium longum subsp. infantis Тонкий и толстый кишечник Средняя Более 100 РКИ Синбиотик: обеспечивает субстраты для роста A. rectalis
Clostridium butyricum (например, MIYAIRI 588) Толстый кишечник Высокая (спорообразующий) ~25 РКИ (диарея, дисбиоз) Альтернатива: споровая форма более устойчива, но другой метаболический профиль

Питание и пребиотики на фоне приёма

Для поддержки колонизации Agathobacter rectalis критически важна диета, богатая ферментируемыми волокнами:

  • Предпочтительные пребиотики: Резистентный крахмал (зелёный банан, охлаждённый картофель), инулин (топинамбур, цикорий), фруктоолигосахариды (ФОС), пектины (яблоки, цитрусовые).
  • Ограничить: Сахар, ультраобработанные продукты, трансжиры — они способствуют росту патобионтов и подавляют бутирогенные бактерии.
  • Ферментированные продукты: Квашеная капуста, кефир, комбуча могут служить дополнением, но не заменяют приём пробиотиков. Они содержат другие штаммы, но создают благоприятную среду для роста эндогенных бутирогенных бактерий.

Выращивание в домашних условиях

Agathobacter rectalis — облигатный анаэроб, что делает его выращивание в домашних условиях крайне затруднительным. Тем не менее, энтузиасты могут попробовать создать подходящие условия:

  • Питательная среда: Бульон на основе казеина, пептона, дрожжевого экстракта, NaCl, глюкозы, цистеина (восстановитель). Альтернатива — фильтрат фекалий здорового донора (экспериментально, не рекомендуется).
  • Источники углеводов: Глюкоза (5 г/л), инулин (3 г/л), резистентный крахмал (2–4 г/л).
  • Температурный режим: 37°C, длительность инкубации — 48–72 часа.
  • Аэрация: Строго анаэробные условия. Достигаются путём продувки среды инертным газом (азот, аргон) или использованием анаэробных камер (в домашних условиях — герметичные банки с газогенераторными пакетами).
  • Признаки ферментации: Снижение pH до 6,0–6,5, отсутствие пены, слабый кисловатый запах, мутность.
  • Меры стерильности: Автоклавирование среды, использование стерильной посуды, работа вблизи пламени (если нет ламинарного бокса).
  • Хранение: Маточная культура может храниться при -80°C в глицерине (15%). Пассирование — ежемесячное на свежую среду.

⚠️ Предупреждение: Домашнее культивирование не гарантирует стерильность, чистоту штамма и точную концентрацию КОЕ. Риск контаминации патогенами (например, Clostridium difficile) высок. Для терапевтических целей предпочтительны сертифицированные препараты.

Сохранение эффекта после отмены

Agathobacter rectalis — транзиторный штамм. Исследования показывают, что его колонизация носит временный характер: при прекращении приёма уровень бактерии в микробиоте снижается до исходного за 2–4 недели. Однако в некоторых случаях наблюдаются долгосрочные изменения — вероятно, за счёт модуляции экосистемы (например, повышение бутирогенного потенциала других представителей микробиоты).

  • Стратегии закрепления: Длительные курсы (3–6 месяцев), периодический приём (1 курс в 3 месяца), сочетание с пребиотиками и изменением диеты.
  • Постоянный приём: Может потребоваться при хронических состояниях (например, ВЗК, НАЖБП), но требует врачебного контроля.

Долгосрочная безопасность

На данный момент нет данных о негативных эффектах длительного приёма Agathobacter rectalis у здоровых людей. Штамм не содержит известных плазмид устойчивости к антибиотикам, но риск горизонтального переноса генов в условиях дисбиоза не исключён. Рекомендуется мониторинг состава микробиоты (по показаниям) и общего состояния при длительной терапии. В клинических исследованиях побочные эффекты были редкими и слабо выраженными.

Заключение

Agathobacter rectalis — перспективный представитель «следующего поколения» пробиотиков, ориентированных на метаболическую и барьерную функции кишечника. Его ключевая роль в производстве бутирата делает его важным кандидатом для коррекции дисбиоза при воспалительных, метаболических и иммунных нарушениях. Хотя коммерческих препаратов с изолированным штаммом пока нет, он активно изучается как компонент будущих синбиотических формул. В клинической практике его применение остаётся офф-лейбл и требует обсуждения с врачом. Будущие исследования могут подтвердить его эффективность и безопасность в долгосрочной перспективе, а также раскрыть потенциал в профилактике хронических заболеваний.