Влияние добавок пребиотиков и пробиотиков на лактазную недостаточность и непереносимость лактозы: систематический обзор контролируемых исследований

Nutrients 2020, 12, 1487.

doi.org

Effects of Prebiotic and Probiotic Supplementation on Lactase Deficiency and Lactose Intolerance: A Systematic Review of Controlled Trials

Rosaura Leis, María-José de Castro, Carmela de Lamas, Rosaura Picáns,

María L. Couce

Влияние добавок пребиотиков и пробиотиков на лактазную недостаточность и непереносимость лактозы: систематический обзор контролируемых исследований

Аннотация

Введение

Непереносимость лактозы (НЛ) – одна из наиболее распространенных форм пищевой непереносимости, которая возникает при снижении активности лактазы в слизистой оболочке тонкой кишки. Заболевание характеризуется наличием желудочно-кишечных симптомов, включая рвоту, диарею, метеоризм и боль в животе, которые вызваны ферментацией неабсорбированной лактозы в толстой кишке. Тяжесть лактазной недостаточности и вышеупомянутых симптомов может значительно варьировать у разных людей.

Лактазная недостаточность может быть первичной, вторичной и врожденной. Наиболее частой формой является первичная лактазная недостаточность, характеризующаяся прогрессирующим снижением активности лактазы. Распространенность лактазной недостаточности взрослого типа варьируется в зависимости от этнической группы и географического местоположения (следуя градиенту с севера на юг): от 5–15% в Северной и Центральной Европе и странах Северной Америки до 40% в странах Средиземноморья и 65–90% в странах Африки, Азии и Южной Америки. В Европе это связано с наличием двух однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), C/T-13910 и G/A-22018, которые опосредуют подавление лактазы после младенчества. Вторичная лактазная недостаточность вызвана патологиями (например, целиакией, болезнью Крона или инфекциями) и процедурами (например, хирургическим вмешательством), которые влияют на тонкую кишку и вызывают потерю активности ферментов. Врожденная лактазная недостаточность характеризуется полным отсутствием лактазной активности. Эта форма встречается крайне редко и проявляется при рождении, вскоре после введения в рацион младенца молока. Уровни лактазы минимальны или отсутствуют у таких младенцев, в остальном же слизистая оболочка кишечника остается в норме. Биопсия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта является золотым стандартом диагностики лактазной недостаточности, хотя также широко используется водородный дыхательный тест (BДT). Бактериальное брожение непереваренной и неабсорбированной лактозы приводит к увеличению выдыхаемого водорода. Дефицит фермента лактазы приводит к мальабсорбции лактозы, поскольку дисахарид не может абсорбироваться и вместо этого ферментируется микробиотой кишечника, что приводит к развитию клинических признаков, характерных для НЛ. Лечение непереносимости лактозы обычно заключается в сокращении или даже отказе от потребления молочных продуктов. Однако поскольку молочные продукты являются высококачественным источником кальция, калия, белка и витаминов B и D, отказ от них может увеличить риск развития некоторых патологических процессов, включая переломы костей, остеопороз и дефицит питательных веществ. Наиболее предпочтительным и надежным вариантом лечения является употребление безлактозных молочных продуктов. Кроме того, добавки фермента лактазы в форме таблеток могут быть своевременно использованы при приеме продуктов с лактозой. Однако эффекты введения экзогенной лактазы в уменьшении симптомов НЛ значительно различаются.

Клиническая симптоматика при лактазной недостаточности модифицируется несколькими факторами, включая нагрузку лактозного субстрата, активность лактазы, скорость кишечного транзита, скорость опорожнения желудка и компенсацию толстой кишки. Пробиотики и пребиотики привлекли значительный интерес в последние годы в качестве потенциальных симптоматических методов лечения лактазной недостаточности благодаря их способности модулировать желудочно-кишечную флору, способствуя перевариванию лактазы и увеличивая компенсацию толстой кишки. Действительно, было показано, что потребление йогурта, содержащего живые бактериальные культуры, облегчает расстройство пищеварения и симптомы у людей с дефицитом лактазы. Более того, потребление свежего, а не пастеризованного йогурта связано с улучшением усвоения лактозы. Тем не менее, следует иметь в виду, что неабсорбированная лактоза может представлять собой хороший пребиотик, помогающий поддерживать более здоровую кишечную флору. Следует отметить, что добавки с пробиотиками и пребиотиками не заменят безлактозные продукты.

Несмотря на вышеупомянутые результаты, данные о взаимосвязи между приемом пребиотиков и/или пробиотиков и клиническими исходами у пациентов с недостаточностью лактозы остаются неубедительными. В этом систематическом обзоре представлена обновленная оценка имеющихся доказательств из клинических исследований, оценивающих влияние этого типа вмешательства на клинические признаки непереносимости лактозы и на результаты водородного дыхательного теста у лиц с лактазным дефицитом.

Материалы и методы

Статьи, рассматриваемые для включения, представляли собой любое контролируемое исследование, рандомизированное или нет, опубликованное на английском или испанском языках в период с 1 января 1900 года по 31 декабря 2019 года. Были рассмотрены все исследования пациентов с непереносимостью лактозы любого возраста и этнической принадлежности, которым было проведено вмешательство с применением пребиотиков и/или пробиотиков. Применялись следующие критерии исключения: пациенты с хроническими заболеваниями и/или исследованиями, которые сочетают потребление биотиков с другими небиотическими элементами, не контролируемыми каким-либо образом независимой группой, что может повлиять на результаты.

Поиск SCOPUS позволил нам получить 528 статей, а поиск в PUBMED позволил нам получить еще 45 исследований. Были включены еще две статьи, взятые из ручного обзора библиографии участвующих статей. Из 633 статей, выявленных при поиске в базе данных, 61 дублирующаяся статья была исключена, а 555 были исключены из-за недостаточной релевантности аннотации (205 не включали популяцию НЛ, 124 не имели биотического вмешательства, 122 были доклиническими исследованиями, 101 были систематическими или описательными обзорами, и три были опубликованы на языках, отличных от английского или испанского). Из 17 рассмотренных полнотекстовых статей четыре были исключены из-за отсутствия контрольной группы; две – из-за неподходящих характеристик вмешательства; одна – из-за отсутствия данных о желудочно-кишечных симптомах или метаболизме лактозы; и одна – из-за языка публикации. В конечном счете, девять статей были отобраны для включения в этот систематический обзор.

В обзор было включено пять перекрестных испытаний. Все исследования были опубликованы после 1983 года, а пять — за последние 10 лет. В общей сложности в девять исследований было включено 304 пациента с НЛ, из которых 111 участвовали в перекрестных клинических испытаниях. Возраст исследуемых популяций варьировал от 5 до 75 лет, и только в одном исследовании участвовала педиатрическая популяция. Одно из включенных исследований включало вмешательство с пребиотиками (15 г RP-G28 (95% GOS)/сут в капсулах). Из восьми исследований, включающих пробиотические вмешательства, три состояли из вмешательства с одним штаммом и пять с двумя или тремя штаммами. Во всех пробиотических вмешательствах участвовали некоторые виды Lactobacillus: L. Acidophilus (5); L. Bulgaricus (2); L. Plantarum (1); L. Reuteri (1) или L. Rhamnosus (1). Другие изученные штаммы включали Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium longum и Streptococcus thermophilus. Используемая доза пробиотика варьировалась от 10⁷ КОЕ (колониеобразующие единицы) до 10¹⁰ КОЕ. Три исследования, включенные в обзор, все из которых были перекрестными, основывались на пункционном вмешательстве, в то время как в остальных шести продолжительность вмешательства варьировала от шести дней до шести недель.

Обсуждение

В этом систематическом обзоре РКИ оценивается влияние добавок с пробиотиками или пребиотиками на результаты водородного дыхательного теста и на клинические признаки непереносимости лактозы (НЛ). Добавки с пробиотиками улучшали оба исхода у пациентов с НЛ. Добавки пребиотиков, которые оценивались только в одном исследовании, оказывали благотворное влияние на клинические признаки НЛ, но не на результаты водородного дыхательного теста.

Оценка РКИ, включенных в этот обзор, показала, что прием добавок пробиотиков у лиц с НЛ значительно уменьшал спазмы в животе, диарею, рвоту, вздутие живота и/или метеоризм. Этот эффект, вместе с уменьшением выдыхаемого Н2, можно объяснить несколькими механизмами. Во-первых, достигая пищеварительной системы, пробиотики действуют как источник лактазы в кишечном тракте, увеличивая общую гидролитическую способность и ферментацию толстой кишки. Во-вторых, пробиотики оказывают антагонистическое действие на гетероферментативные бактерии (которые продуцируют газы), усиливая компенсацию толстой кишки за счет секреции антибиотикоподобных веществ, конкурируя со слизистой оболочкой и модулируя проницаемость кишечного барьера. Другие механизмы, такие как снижение лактозной нагрузки и задержка опорожнения желудка и время ороцекального транзита, не должны иметь значения.

Общие критерии, используемые для выбора рода, вида и штамма пробиотических микроорганизмов, включают толерантность к кишечной среде, способность прилипать к слизистой оболочке кишечника и конкурентное исключение патогенов. В девяти исследованиях, оцениваемых здесь, большинство видов применяемых пробиотиков (включая L. acidophilus, L. reuteri, L. rhamnosus и L. bulgaricus, S. thermophilus и B. longum) были эффективны с точки зрения ослабления клинических проявлений. Только в одном исследовании, где вводили L. Plantarum и B. animalis, не было отмечено значимого влияния пробиотика на клинические признаки. Тем не менее, благотворное влияние обоих микроорганизмов было продемонстрировано как in vitro, так и in vivo. В частности, B. animalis является одной из наиболее распространенных бактерий, обнаруженных в микробиоте кишечника, и одной из наиболее изученных пробиотических бифидобактерий; эта бактерия обладает сильными адгезивными свойствами слизи, подавляет патогенные микроорганизмы и улучшает барьерную функцию, а также усиливает переваривание лактозы и увеличивает время транзита у пациентов с НЛ. Отсутствие эффекта этого пробиотика можно объяснить тем, что разные типы и разные концентрации пробиотиков могут оказывать разное действие, и только определенные комбинации пробиотиков могут быть эффективными в облегчении симптомов, в соответствии с глобальными рекомендациями Всемирной гастроэнтерологической организации.

Пребиотики — это функциональные продукты, которые стимулируют рост полезных нативных кишечных бактерий и увеличивают проницаемость толстой кишки, потенциально смягчая симптомы непереносимости лактозы. В частности, было показано, что галактоолигосахариды (GOS) увеличивают количество лактозоферментирующих видов Bifidobacterium, Faecalibacterium, Lactobacillus и Roseburia в кишечнике. Следует отметить, что механизмы утилизации GOS кишечными бактериями до конца не изучены, а эффективность и реакция различаются у разных штаммов.

Лактазную недостаточность и мальабсорбцию лактозы у человека обычно оценивают с помощью водородного дыхательного теста, который измеряет концентрацию выдыхаемого H2 после приема лактозы внутрь. Увеличение выдыхаемого H2 возникает в результате выделения газов гетероферментативными бактериями, которые переваривают лактозу. Тем не менее, корреляция между мальабсорбцией лактозы (или нагрузкой непереваренной лактозы) и НЛ (наличием симптомов) не всегда ясна: считается, что водородный дыхательный тест дает 5–15% ложноотрицательных результатов, в основном из-за производства неводородных компонентов и метана.

В то время как одно исследование, включенное в этот систематический обзор, не обнаружило значительного снижения H2 в выдыхаемом воздухе, после пробиотического вмешательства авторы действительно наблюдали значительное уменьшение боли в животе. Это можно объяснить тем, что газы частично ответственны за симптомы НЛ. В исследовании, проведенном с участием 30 человек, которые сами себя описали как «лиц с тяжелой непереносимостью лактозы», Suarez et al. обнаружили, что значения водородного дыхательного теста были нормальными у 30% участников. Этот процент превышает расчетную частоту ложноотрицательных результатов, обусловленных продукцией метана, и предполагает роль других патофизиологических механизмов в НЛ (например, осмотический эффект, вызванный присутствием молекул лактозы в желудочно-кишечном тракте). Кроме того, факторы, связанные с пациентом, но не связанные напрямую с перевариванием лактозы, также вовлечены в НЛ. К ним относятся тревожность, высокий уровень психосоциального стресса и функциональные расстройства желудочно-кишечного тракта, такие как синдром раздраженного кишечника.

Следует отметить, что доза является критическим параметром при введении пробиотиков, так как изменения, происходящие в составе микрофлоры, зависят от минимального количества микроорганизмов, необходимого для колонизации. Важность выбора дозы была также подчеркнута совместной рабочей группой ФАО/ВОЗ (2002 г.), которая рекомендовала определить пробиотики как «живые микроорганизмы, которые при введении в достаточных количествах приносят пользу здоровью хозяина». В большинстве исследований, включенных в этот обзор, тестировалась только одна доза пробиотиков, варьирующаяся от 10⁸ –10¹¹ КОЕ/сут. Только в одном исследовании (Lin et al., 1998) сравнивали две разные дозы (4 × 10⁸ и 4 × 10⁹ КОЕ/сут.) для двух разных видов Lactobacillus (L. acidophilus и L. bulgaricus) и сообщили о дозозависимом влиянии на клинические признаки непереносимости лактозы. В одном исследовании (Lin et al., 1991) сравнивали различные дозы (10⁷–10⁸ КОЕ/сут.) для трех различных штаммов L. acidophilus (NCFM, LA1 и LA2) и комбинации S. thermophilus и L. bulgaricus, и сообщили о лучших результатах при более высоких дозах.

Еще одним фактором, который следует учитывать, является продолжительность вмешательства и его влияние после прекращения. Этот вопрос был рассмотрен в исследовании лиц с непереносимостью лактозы, которым было проведено четырехнедельное пробиотическое вмешательство, состоящее из комбинации Lactobacillus casei Shirota и Bifidobacterium breve Yakult. Вмешательство улучшило симптомы и снизило концентрацию выдыхаемого водорода, и эффект сохранялся в течение не менее трех месяцев после прекращения приема. Тем не менее, данные пациентов с другими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, такими как синдром раздраженного кишечника, свидетельствуют о том, что эффекты пробиотиков могут ослабевать через несколько недель после прекращения приема. Поскольку НЛ является хроническим заболеванием, а изменения в микробиоте кишечника могут не сохраняться, необходимы долгосрочные исследования эффективности, особенно те, которые изучают эффекты после прекращения лечения.

Ограничения данного обзора связаны с высокой гетерогенностью отобранных исследований, в том числе по возрасту участников (одно исследование проводилось на детях, в одном исследовании не упоминался возраст участников, а остальные были проведены на взрослых). Микробиота кишечника варьируется в зависимости от возраста, что означает, что результаты могут быть несопоставимы у детей и взрослых. Еще одним ограничением является широкий разброс продолжительности вмешательства, начиная от однократного вмешательства и заканчивая шестинедельным приемом пробиотиков. Учитывая, что продолжительность вмешательства является ключевым фактором для наблюдения изменений в кишечной флоре после употребления пробиотиков и пребиотиков, желательны более длительные вмешательства, чтобы обеспечить потенциальный эффект.