Ирисова Альбина Адгамовна
Инженер-экономист, более 10 лет занимается созданием косметических рецептур.
Директор по разработкам ООО "ИННОВАЦИИ ЛК"

Алимова Марина Витальевна
Кандидат медицинских наук, врач гигиенист-эпидемиолог
Директор по маркетингу ООО "ИННОВАЦИИ ЛК"

Человеческий организм — это экосистема, служащая средой обитания для триллионов мельчайших организмов [1]. Сообщество микроорганизмов, состоящее из бактерий, архей, грибов, водорослей и простейших, а также весь спектр синтезируемых ими молекул, включая их структурные элементы, метаболиты и молекулы, продуцируемые организмом-хозяином, обозначаются термином «микробиом». Совокупность генов микроорганизмов, населяющих практически все части тела человека, расширяет геном хозяина в 50–100 раз [2]. Эти дополнительные гены участвуют в регуляции физиологических процессов, кодируя различные типы ферментативных белков. Тем самым они влияют на вырабатываемые метаболиты и обмен веществ в целом.

Согласно приблизительным подсчетам, организм человека состоит из 3 × 10¹³ эукариотических клеток и колонизирован 3,9 × 10¹³ микроорганизмами, т.е. количество клеток человека и численность микробиома практически одинаковы [3]. Наибольшее количество микроорганизмов обитает в кишечнике, на коже и в полости рта. Благодаря коэволюции в течение длительного времени представители микробиома могут жить там, не вызывая ответную воспалительную реакцию со стороны иммунной системы [3]. Состав микробиома уникален и постоянно изменяется под влиянием таких факторов, как возраст, диета, климат и прием лекарств.

Микробиом рассматривается как второй геном, находящийся в симбиотических отношениях с организмом-хозяином. Эти отношения могут быть положительными, отрицательными или нейтральными; таким образом, микробиом играет одну из ключевых ролей в поддержании здоровья человека.

Комменсальная флора кишечника играет фундаментальную роль в модуляции ряда локальных функций:

• всасывания питательных веществ, метаболизма гликанов, аминокислот и ксенобиотиков;
• синтеза витаминов, изопреноидов и других питательных веществ;
• регуляции иммунной системы организма-хозяина;
• защиты от патогенных микроорганизмов [4].

Исследования микробиома свидетельствуют о значимом системном влиянии микробиома кишечника и участии в регуляции гомеостаза не только органов желудочно-кишечного тракта, но и удаленных органов — легких, сердца, головного мозга, кожи и др. (рис. 1) [5].

Помимо кишечника, еще одним органом, функционирующим в тесной взаимосвязи с микробиомом, является кожа. Численность обитающих на ее поверхности микроорганизмов может превышать 1 млн на 1 см².

Они выполняют ряд важных для здоровья кожи функций:

•  влияют на пролиферацию кератиноцитов, дифференцировку эпителия и рост кровеносных сосудов [6];
• способствуют сохранению структурной целостности эпидермального барьера за счет секреции сфингомиелиназы — фермента, необходимого для синтеза церамидов [7];
• модулируют иммунный ответ — при хронических дерматозах обладают противовоспалительным влиянием, в случае ран способствуют заживлению за счет модуляции эффективного иммунного ответа и синтеза антимикробных пептидов [8];
• препятствуют колонизации кожи патогенными микроорганизмами (рис. 2) [6, 9].

Сосуществование с микробиомом делает человека «суперорганизмом», гомеостаз которого обеспечивается интеграцией собственного обмена веществ и обмена веществ комменсальной флоры [2].

Исследования показали, что модуляция состава микробиома является результативной терапевтической стратегией, позволяющей сохранить здоровье и благотворно влиять на течение многих заболеваний. Для этого используются пробиотические средства, а также постбиотики, направленные на формирование здорового микробиома и повышение адаптивных возможностей организма.

Постбиотики — терапевтические средства нового поколения

В переводе с латинского термин «пробиотик» означает «для жизни». Согласно определению, утвержденному в настоящий момент Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (Food and Agriculture Organization of the United Nations; FAO) и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), пробиотики представляют собой «живые микроорганизмы, которые при введении в достаточных количествах приносят пользу здоровью хозяина» [10].

Они действуют посредством множества механизмов, включающих иммуномодуляцию, выработку антимикробных соединений, прямое или конкурентное ингибирование патогенов, а также регуляцию всасывания электролитов и моторики кишечника и пр. Однако такие недостатки, как нестабильное качество, короткий срок хранения, неоднородность эффектов и наличие противопоказания к применению в виде ослабленного иммунитета, ограничивают их использование [11].

Всех этих недостатков лишены препараты нового поколения — постбиотики, получаемые из неживых микроорганизмов и/или их компонентов. Они представляют собой гетерогенную смесь клеточных структур и метаболитов, таких как тейхоевые кислоты, экзополисахариды, пептидогликан, бактериоцины и т.д.

Структурная гетерогенность постбиотиков предполагает обилие возможных методов их получения. Лизис бактериальных клеток может быть достигнут химическими и механическими методами. К таким методам относятся ферментативная экстракция, экстракция растворителями, соникация и нагревание. Экстракция, диализ и хроматография используются для выделения и идентификации нужных молекул (рис. 3) [12].

Положительные эффекты постбиотиков обусловлены тремя основными механизмами (рис. 4) [12, 13].

1. Модуляция защитной реакции от патогенных микроорганизмов

Согласно исследованиям in vivo, вещества, содержащиеся в постбиотиках, а именно молочная кислота и бактериоцины, обладают прямыми антимикробными свойствами. Различные штаммы Bifidobacterium продуцируют бифидоцины, характеризующиеся широким спектром бактерицидного действия в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, а также некоторых дрожжей [14]. Тейхоевые кислоты, выделенные из штаммов Lactobacillus, оказывают ингибирующее действие на образование биопленок патогенных микроорганизмов полости рта и кишечника, включая Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus и Enterococcus faecalis, и разрушают уже сформированные биопленки [15]. Постбиотики также могут уничтожать патогены, конкурируя за места адгезии, если адгезины (например, фимбрии и лектины) в постбиотиках остаются нормально функционирующими после предварительной обработки.

2. Укрепление эпителиального барьера

Некоторые постбиотики усиливают барьерную функцию слизистой оболочки кишечника за счет изменения секретируемых белков. При введении термически инактивированных L. rhamnosus мышам с колитом наблюдалось уменьшение проницаемости слизистой оболочки и восстановление барьерной функции, что может быть связано с повышением уровня киназы легких цепей миозина и плотных контактов-1 в эпителиальных клетках кишечника [16].

Антибактериальные свойства содержащих экзополисахариды постбиотиков могут быть связаны с образованием биопленки, которая защищает эпителий хозяина от патогенов или их токсинов. Растущее число исследований показывает, что некоторые продукты жизнедеятельности грамположительных бактерий активируют сигнальные пути, такие как TLR2, что приводит к формированию противовоспалительного фона и играет критическую роль в повышении трансэпителиальной резистентности к патогенным бактериям.

3. Модуляция воспалительных и иммунных реакций

Ряд постбиотиков, полученных из Lactobacillus и Bifidobacterium, продемонстрировали противовоспалительные (снижение уровня ИЛ-6, ФНО-α и повышение уровня ИЛ-10) и антиоксидантные (устранение свободных радикалов) свойства в ходе исследований in vitro и in vivo [17, 18].

В настоящее время постбиотики применяются в производстве ферментированных продуктов питания, биологически активных добавок к пище, а также в качестве перспективных ингредиентов топических уходовых средств.

Loved by You — системные и топические средства на основе постбиотиков

Ферментативные лизаты бифидо- и лактобактерий легли в основу косметических средств и биологически активных добавок к пище Loved by You.

Используемые бактериальные лизаты получены путем ферментативного лизиса, позволяющего, в отличие от кислотного или щелочного лизиса, сохранить важнейшие антигенные детерминанты бактериальных клеток, которые не приводят к развитию патологического процесса, но при этом распознаются иммунокомпетентными клетками как сигнал для запуска каскада целевых реакций. Применение лизатов бифидобактерий и лактобактерий в составе топических уходовых средств обеспечивает следующие эффекты:

• усиление иммунитета кожи,
• усиление процессов репарации и регенерации (омолаживающее действие);
• повышение тонуса кожи, противоотечное действие;
• глубокое увлажнение кожи;
• защита от агрессивных факторов внешней среды — смога, солнечного изучения и патогенных микроорганизмов.

Линейка средств Loved by You охватывает все этапы базового ухода за лицом и телом.

1. Уход за кожей лица:

• очищение (пенка, крем-скраб);
• увлажнение и тонизирование (тоник, мист);
• питание (кремы дневной, ночной, крем для век);
• дополнительный уход — увлажнение (маска для лица, концентрат).

2. Уход за кожей тела: скраб, молочко.

3. Уход за кожей рук и ног: крем для рук, крем для ног.

Для укрепления здоровья, нормализации иммунного статуса и профилактики возрастных изменений на системном уровне были разработаны биологически активные добавки (БАД) к пище на основе лизатов молочнокислых бактерий.

Пищевая добавка КовиЛайф на основе фитоэкстрактов, содержащая лизаты бифидобактерий, повышает адаптивные возможности организма, снижает вредное воздействие на организм стресса и экологии, способствует восстановлению после заболеваний:

• лизаты бифидобактерий активируют иммунитет, способствуют профилактике инфекционных заболеваний, создают неспецифический иммунитет против любых бактерий и вирусов;
• зверобой давно используется в медицине как эффективное средство для лечения депрессивных состояний и тревожных расстройств;
• лимонник китайский применяется как тонизирующее и адаптогенное средство;
• трава эхинацеи оказывает противовоспалительное и иммуномодулирующее действие;
• плоды боярышника — мощный антиоксидант, способствующий выведению из организма токсинов, восстановлению сосудистой стенки, нормализации работы сердечно-сосудистой системы, обладающий выраженным противовоспалительным действием.

В нескольких небольших и средних ретроспективных и клинических исследованиях с численностью участников от 55 до 411 человек было показано, что пероральный прием пробиотиков и пребиотиков повышал противовирусную активность организма, оказывал положительное влияние на состав и разнообразие микробиома кишечника и привел к улучшению клинических исходов у пациентов с COVID-19 [19]. Piscotta F.J. и соавт. выявили структурную и функциональную схожесть трех метаболитов комменсальной флоры кишечника — N6-(Δ²-изопентенил)аденозина, 5-гидрокситриптамина и 2,5-бис(3-индолилметил)пиразина — с синтетическими препаратами против COVID-19, включая ремдезивир, флувоксамин и фавипиравир [20]. Возможность влияния на клиническое течение COVID-19 и других инфекционных заболеваний путем модуляции микробиома требует дальнейшего изучения, тем не менее полученные в ходе исследований результаты уже на данном этапе свидетельствуют о целесообразности применения пробиотиков и постбиотиков для улучшения состояния пациентов.

Линия биологически активных добавок Loved by You также включает следующие средства на основе лизатов молочнокислых бактерий:

• ЛайтЛайф — общеукрепляющее действие, улучшение психоэмоционального состояния;
• ФрауЛайф — улучшение состояния кожи, волос, ногтей, общеукрепляющее действие;
• Билайф — нормализация микрофлоры кишечника;
• ЛивеЛайф — улучшение структурно-функционального состояния печени;
• ПанкреасЛайф — улучшение структурно-функционального состояния поджелудочной железы и желчного пузыря;
• ФолиоЛайф — улучшение структурно-функционального состояния женской репродуктивной системы;
• ФорсЛайф — витаминный комплекс.

Заключение

Лизаты молочнокислых бактерий — терапевтическое средство, знакомое нашему организму. Содержащиеся в лизатах вещества служат мощным сигналом для запуска адаптивных реакций на разных уровнях, включая модуляцию благоприятного иммунного статуса, процессы регенерации и ремоделирования, усиление защиты против агрессивных факторов окружающей среды, в том числе инфекционных агентов.

БАД и косметические средства Loved by You на основе лизатов бифидо- и лактобактерий могут быть рекомендованы для улучшения состояния кожи, профилактики и коррекции возрастных изменений в рамках ежедневного ухода, а также повышения адаптивных возможностей организма в условиях загрязненной окружающей среды, психоэмоционального стресса и повышенной распространенности инфекционных заболеваний.

Литература

1. Aggarwal N., Kitano S., Puah G.R.Y., et al. Microbiome and Human Health: Current Understanding, Engineering, and Enabling Technologies. Chem Rev 2023; 123(1): 31–72.
2. Hooper L.V., Gordon J.I. Commensal Host-Bacterial Relationships in the Gut. Science 2001; 292(5519): 1115–1118.
3. Thomas S., Izard J., Walsh E., et al. The Host Microbiome Regulates and Maintains Human Health: A Primer and Perspective for Non-Microbiologists. Cancer Res 2017; 77(8): 1783–1812.
4. Sender R., Fuchs S., Milo R. Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans. Cell 2016; 164(3): 337–340.
5. Gebrayel P., Nicco C., Al Khodor S., et al. Microbiota medicine: towards clinical revolution. J Transl Med 2022; 20(1): 111.
6. Swaney M.H., Kalan L.R. Living in Your Skin: Microbes, Molecules, and Mechanisms. Infect Immun 2021; 89(4): e00695–20.
7. Zheng Y., Hunt R.L., Villaruz A.E., et al. Commensal Staphylococcus epidermidis contributes to skin barrier homeostasis by generating protective ceramides. Cell Host Microbe 2022; 30(3): 301–313.e9.
8. Li D., Wang W., Wu Y., et al. Lipopeptide 78 from Staphylococcus epidermidis Activates β-Catenin to Inhibit Skin Inflammation. J Immunol 2019; 202(4): 1219–1228.
9. Flowers L., Grice E.A. The Skin Microbiota: Balancing Risk and Reward. Cell Host Microbe 2020; 28(2): 190–200.
10. Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization (FAO/WHO). Evaluation of Health and Nutritional Properties of Powder Milk and Live Lactic Acid Bacteria. 2002.
11. Salminen S., Collado M.C., Endo A., et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2021; 18(9): 649–667.
12. Żółkiewicz J., Marzec A., Ruszczyński M., Feleszko W. Postbiotics-A Step Beyond Pre- and Probiotics. Nutrients 2020; 12(8): 2189.
13. Ma L., Tu H., Chen T. Postbiotics in Human Health: A Narrative Review. Nutrients 2023; 15(2): 291.
14. Wu M.H., Pan T.M., Wu Y.-J., et al. Exopolysaccharide activities from probiotic bifidobacterium: Immunomodulatory effects (on J774A.1 macrophages) and antimicrobial properties. Int J Food Microbiol 2010; 144(1): 104–110.
15. Jung S., Park O.J., Kim A.R., et al. Lipoteichoic acids of lactobacilli inhibit Enterococcus faecalis biofilm formation and disrupt the preformed biofilm. J Microbiol 2019; 57(4): 310–315.
16. Miyauchi E., Morita H., Tanabe S. Lactobacillus rhamnosus alleviates intestinal barrier dysfunction in part by increasing expression of zonula occludens-1 and myosin light-chain kinase in vivo. J Dairy Sci 2009; 92(6): 2400–2408.
17. Behzadi P., Sameer A.S., Nissar S., et al. The Interleukin-1 (IL-1) Superfamily Cytokines and Their Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs). J Immunol Res 2022; 2022: 2054431.
18. Martorell P., Alvarez B., Llopis S., et al. Heat-Treated Bifidobacterium longum CECT-7347: A Whole-Cell Postbiotic with Antioxidant, Anti-Inflammatory, and Gut-Barrier Protection Properties. Antioxidants (Basel) 2021; 10(4): 536.
19. Zhang F., Lau R.I., Liu Q., et al. Gut microbiota in COVID-19: key microbial changes, potential mechanisms and clinical applications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2023; 20(5): 323–337.
20. Piscotta F.J., Hoffmann H.H., Choi Y.J., et al. Metabolites with SARS-CoV-2 Inhibitory Activity Identified from Human Microbiome Commensals. mSphere 2021; 6(6): e0071121.