Almanac of Clinical MedicineAlmanac of Clinical MedicineАльманах клинической медицины2072-05052587-9294Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)47210.18786/2072-0505-2017-45-1-33-39ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИEffect of a synbiotic containing Lactobacillus rhamnosus GG and fructooligosaccharides on the dynamics of the level of fecal calprotectin in children of first year of lifeВлияние приема синбиотического комплекса, содержащего Lactobacillus rhamnosus GG и фруктоолигосахариды, на динамику уровня фекального кальпротектина у детей первого года жизниMigachevaN. B.МигачеваН. Б.
Russian Federation

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Pediatrics, Institute for Professional Education, 195–140 Novo-Vokzal'naya ul., Samara, 443084

канд. мед. наук, доцент кафедры педиатрии, Институт профессионального образования,

443084, г. Самара, ул. Ново-Вокзальная, 195–140

nbmigacheva@gmail.comPechkurovD. V.ПечкуровД. В.
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Head of the Chair of Pediatric Diseases,

89 Chapaevskaya ul., Samara, 443099

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой детских болезней,

443099, г. Самара, ул. Чапаевская, 89

KaganovaT. I.КагановаТ. И.
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Head of the Chair of Pediatrics, Institute for Professional Education,

89 Chapaevskaya ul., Samara, 443099

д-р мед. наук, профессор, заведующая кафедрой педиатрии, Институт профессионального образования,

443099, г. Самара, ул. Чапаевская, 89

SushkovaT. V.СушковаТ. В.
Russian Federation

MD, Pediatrician,

165А K. Marksa pr-t, Samara, 443079

врач-педиатр,

443079, г. Самара, пр-т К. Маркса, 165А

Samara State Medical UniversityФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииSamara City Children's Clinical Hospital No. 1 named after N.N. IvanovaБУЗ СО «Самарская городская детская клиническая больница № 1 имени Н.Н. Ивановой»1001201745133391902201719022017Copyright ©; 2017, Migacheva N.B., Pechkurov D.V., Kaganova T.I., Sushkova T.V.Copyright ©; 2017, Мигачева Н.Б., Печкуров Д.В., Каганова Т.И., Сушкова Т.В.2017Migacheva N.B., Pechkurov D.V., Kaganova T.I., Sushkova T.V.Мигачева Н.Б., Печкуров Д.В., Каганова Т.И., Сушкова Т.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://almclinmed.ru/jour/article/view/472

Rationale: As clinical efficacy of probiotics and prebiotics is determined by their joint effects both on the mechanism of immune tolerance, gut inflammation and intestinal wall permeability, one of the objective methods to assess efficacy of probiotic strain-containing agents could be based on measurement of fecal calprotectin levels.

Aim: To evaluate changes in fecal calprotectin as an efficacy parameter of treatment with the Lactobacillus rhamnosus GG  – fructooligosacсharide complex for prevention of atopic dermatitis in infants.

Materials and methods: Sixty healthy newborns from the risk group for allergic disorders were randomized (envelope randomization) into two groups: the infants from the control group (n = 31) were given widely used recommendations to prevent atopic dermatitis, whereas the infants from the study group (n = 29) were additionally administered a synbiotic containing Lactobacillus rhamnosus GG with fructooligosaccharides. The efficacy of the synbiotic therapy was assessed by measurement of fecal calprotectin levels at 3 and 6  months of the follow-up.

Results: The first measurement of fecal calprotectin levels at 3 months showed its significant increase in all infants (mean 276.9 ± 128.8  mcg/G), compared to the normal range (below 50  mcg/G). The second measurement at 6  months demonstrated a  decrease in fecal calprotectin in infants from both groups (mean 75.8 ± 55.3 mcg/G). However, mean levels of fecal calprotectin in the infants from the study group who had been administered the synbiotic, was significantly lower than that in the control group (48.6 ± 38.5 and 99.7 ± 57.4  mcg/G, respectively; р < 0.05).

Conclusion: The observed changes in fecal calprotectin levels support the positive role of synbiotics and lyophilized complex of Lactobacillus rhamnosus GG with fructooligosaccharides in the growth of gut microbiota in infants and in the reduction of inflammation, all of this being an important prerequisite for development of the oral tolerance mechanisms.

Актуальность. Поскольку клиническая эффективность пробиотиков и  пребиотиков определяется их совокупным действием как на механизмы формирования иммунологической толерантности, так и  на процессы воспаления в  кишечнике и  проницаемость кишечной стенки, одним из объективных методов оценки эффективности использования препаратов на основе пробиотических штаммов может быть определение уровня кальпротектина в  кале.

Цель  – оценить динамику уровня фекального кальпротектина в  качестве показателя эффективности использования комплекса Lactobacillus rhamnosus GG с  фруктоолигосахаридами для профилактики атопического дерматита у  детей первого года жизни.

Материал и методы. Шестьдесят здоровых новорожденных из группы риска по развитию аллергических заболеваний были рандомизированы методом конвертов на 2  группы: дети контрольной группы (n=31) получили общепринятые рекомендации по профилактике атопического дерматита, дети основной группы (n=29) получали дополнительно синбиотик, содержащий Lactobacillus rhamnosus GG с  фруктоолигосахаридами. Для оценки эффективности синбиотической терапии детям в  возрасте 3 и  6  месяцев было проведено динамическое исследование уровня фекального кальпротектина.

Результаты. При первичном исследовании уровня кальпротектина в  кале в возрасте 3 месяцев у всех детей выявлено значительное повышение этого показателя (среднее значение – 276,9±128,8 мкг/г) по сравнению с  нормативными значениями (менее 50  мкг/г). При проведении повторного исследования в 6 месяцев оказалось, что уровень фекального кальпротектина снижается у детей обеих групп (среднее значение  – 75,8±55,3  мкг/г). Однако значение среднего уровня фекального кальпротектина у детей основной группы, получавших синбиотик, было статистически значимо ниже, чем в  контрольной группе: 48,6±38,5 и  99,7±57,4  мкг/г соответственно (р<0,05).

Заключение. Выявленная нами динамика уровня фекального кальпротектина подтверждает положительную роль синбиотиков, в частности комплекса лиофилизированных молочнокислых бактерий Lactobacillus rhamnosus GG с фруктоолигосахаридами, в  становлении кишечного микробиоценоза у  детей раннего возраста и уменьшении выраженности признаков воспаления, что является важным условием формирования механизмов оральной толерантности.

infantprobioticscalprotectinдетипробиотикикальпротектин1. Li D, Wang P, Wang P, Hu X, Chen F. The gut microbiota: A treasure for human health. Biotechnol Adv. 2016;34(7):1210–24. doi: 10.1016/j.biotechadv.2016.08.003.2. Sanders  ME, Guarner  F, Guerrant  R, Holt  PR, Quigley EM, Sartor RB, Sherman PM, Mayer EA. An update on the use and investigation of probiotics in health and disease. Gut. 2013;62(5): 787–96. doi: 10.1136/gutjnl-2012-302504.3. Cardile S, Alterio T, Arrigo T, Salpietro C. Role of prebiotics and probiotics in pediatric diseases. Minerva Pediatr. 2016;68(6):487–97.4. Prescott  S, Nowak-Węgrzyn  A. Strategies to prevent or reduce allergic disease. Ann Nutr Metab. 2011;59 Suppl 1:28–42. doi: 10.1159/000334150.5. Sommer  F, Bäckhed  F. The gut microbiota  – masters of host development and physiology. Nat Rev Microbiol. 2013;11(4):227–38. doi: 10.1038/nrmicro2974.6. Prescott SL, Björkstén B. Probiotics for the prevention or treatment of allergic diseases. J Allergy Clin Immunol. 2007;120(2):255–62. doi: 10.1016/j.jaci.2007.04.027.7. Smits  HH, Engering  A, van der Kleij  D, de Jong  EC, Schipper  K, van Capel  TM, Zaat  BA, Yazdanbakhsh  M, Wierenga  EA, van Kooyk  Y, Kapsenberg  ML. Selective probiotic bacteria induce IL-10-producing regulatory T cells in vitro by modulating dendritic cell function through dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule 3-grabbing nonintegrin. J  Allergy Clin Immunol. 2005;115(6):1260–7. doi: 10.1016/j.jaci.2005.03.036.8.Houghteling  PD, Walker  WA. Why is initial bacterial colonization of the intestine important to infants' and children's health? J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015;60(3):294– 307. doi: 10.1097/MPG.0000000000000597.9. Kim  JY, Kwon  JH, Ahn  SH, Lee  SI, Han  YS, Choi YO, Lee SY, Ahn KM, Ji GE. Effect of probiotic mix (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus acidophilus) in the primary prevention of eczema: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Pediatr Allergy Immunol. 2010;21(2 Pt 2):e386–93. doi: 10.1111/j.1399-3038.2009.00958.x.10. Zuccotti G, Meneghin F, Aceti A, Barone G, Callegari ML, Di Mauro  A, Fantini  MP,  Gori  D, Indrio F, Maggio L, Morelli L, Corvaglia L; Italian Society of Neonatology. Probiotics for prevention of atopic diseases in infants: systematic review and meta-analysis. Allergy. 2015;70(11): 1356–71. doi: 10.1111/all.12700.11. Kuitunen  M, Kukkonen  K, Juntunen-Backman K, Korpela R, Poussa T, Tuure T, Haahtela T, Savilahti  E. Probiotics prevent IgE-associated allergy until age 5 years in cesarean-delivered children but not in the total cohort. J  Allergy Clin Immunol. 2009;123(2):335–41. doi: 10.1016/j.jaci.2008.11.019.12. Kim  NY, Ji  GE. Effects of probiotics on the prevention of atopic dermatitis. Korean J  Pediatr. 2012;55(6):193–201. doi: 10.3345/kjp.2012.55.6.193.13.Arslanoglu  S, Moro  GE, Schmitt  J, Tandoi  L, Rizzardi S, Boehm G. Early dietary intervention with a mixture of prebiotic oligosaccharides reduces the incidence of allergic manifestations and infections during the first two years of life. J Nutr. 2008;138(6):1091–5.14.Grüber C, van Stuijvenberg M, Mosca F, Moro G, Chirico  G, Braegger  CP,  Riedler  J, Boehm  G, Wahn U; MIPS 1 Working Group. Reduced occurrence of early atopic dermatitis because of immunoactive prebiotics among low-atopy-risk infants. J  Allergy Clin Immunol. 2010;126(4): 791–7. doi: 10.1016/j.jaci.2010.07.022.15. Sjögren  YM, Tomicic  S, Lundberg  A, Böttcher MF, Björkstén B, Sverremark-Ekström E, Jenmalm MC. Influence of early gut microbiota on the maturation of childhood mucosal and systemic immune responses. Clin Exp Allergy. 2009;39(12):1842–51. doi: 10.1111/j.1365-2222.2009.03326.x.16. Theede  K, Kiszka-Kanowitz  M, Nordgaard-Lassen I, Nielsen AM. Faecal calprotectin is a useful biomarker for intestinal inflammation. Ugeskr Laeger. 2014;176(37). pii: V04140213.17. Li  F, Ma  J, Geng  S, Wang  J, Liu  J, Zhang  J, Sheng  X. Fecal calprotectin concentrations in healthy children aged 1–18 months. PLoS One. 2015;10(3):e0119574. doi: 10.1371/journal.pone.0119574.18.Orivuori L, Mustonen K, de Goffau MC, Hakala S, Paasela  M, Roduit  C, Dalphin  JC, Genuneit  J, Lauener R, Riedler J, Weber J, von Mutius E, Pekkanen J, Harmsen HJ, Vaarala O; PASTURE Study Group. High level of fecal calprotectin at age 2 months as a  marker of intestinal inflammation predicts atopic dermatitis and asthma by age 6. Clin Exp Allergy. 2015;45(5):928–39. doi: 10.1111/cea.12522.19. Li  F, Ma  J, Geng  S, Wang  J, Ren  F, Sheng  X. Comparison of the different kinds of feeding on the level of fecal calprotectin. Early Hum Dev. 2014;90(9):471–5. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2014.06.005.20. Mendall  MA, Chan  D, Patel  R, Kumar  D. Faecal calprotectin: factors affecting levels and its potential role as a surrogate marker for risk of development of Crohn's Disease. BMC Gastroenterol. 2016;16(1):126. doi: 10.1186/s12876-016-0535-z.21. Mohan  R, Koebnick  C, Schildt  J, Mueller  M, Radke  M, Blaut  M. Effects of Bifidobacterium lactis Bb12 supplementation on body weight, fecal pH, acetate, lactate, calprotectin, and IgA in preterm infants. Pediatr Res. 2008;64(4): 418–22. doi: 10.1203/PDR.0b013e318181b7fa.22.Нетребенко ОK, Корниенко EA, Кубалова СC. Использование пробиотиков у  детей с кишечными коликами. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2014;93(4):86–93.23. Fallahi G, Motamed F, Yousefi A, Shafieyoun A, Najafi  M, Khodadad  A, Farhmand  F, Ahmadvand A, Rezaei N. The effect of probiotics on fecal calprotectin in patients with cystic fibrosis. Turk J Pediatr. 2013;55(5):475–8.24. Moussa  R, Khashana  A, Kamel  N, Elsharqawy SE. Fecal calprotectin levels in preterm infants with and without feeding intolerance. J Pediatr (Rio J). 2016;92(5):486–92. doi: 10.1016/j.jped.2015.11.007.25. Winberg  A, Nagaeva  O, Nagaev  I, Lundell  C, Arencibia  I, Mincheva-Nilsson  L, Rönmark  E, West CE. Dynamics of cytokine mRNA expression and fecal biomarkers in school-children undergoing a double-blind placebo-controlled food challenge series. Cytokine. 2016;88:259–66. doi: 10.1016/j.cyto.2016.09.014.26. Trillo Belizón  C, Ortega Páez  E, Medina Claros  AF, Rodríguez Sánchez  I, Reina González A, Vera Medialdea R, Ramón Salguero JM. Faecal calprotectin as an aid to the diagnosis of non-IgE mediated cow's milk protein allergy. An Pediatr (Barc). 2016;84(6):318–23. doi: 10.1016/j.anpedi.2015.07.007.