The clinical effectiveness of probiotics and autoprobiotics in treatment of Helicobacter pylori-associated dyspepsia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The aim of our study was to evaluate the clinical performance of a monotherapy by Enterococcus faecium-based probiotics and indigenous autoprobiotics against H. pylori associated dyspepsia.

Materials and methods. There were examined 95 patients with dyspepsia. The entire patient cohort underwent clinical evaluation including filling out the questionnaire to assess dyspepsia symptoms before and after treatment, gastric endoscopy as well as gastric multi-focal biopsy (gastric body and gastric antrum) and verification of H. pylori infection with the three clinical laboratory methods (biochemical, bacteriological and molecular detection). An antagonistic in vitro activity of probiotics against H. pylori was detected by drop plate method for probiotic strains Enterococcus faecium SF68 and Bifidobacterium bifidum (Bifiform), Enterococcus faecium L3 (Laminolact), and autoprobiotic strains combined with indigenous Enterococcus faecium. To examine an antagonistic activity of probiotics and autoprobiotics in clinical trials, we used a starter culture based on the Enterococcus faecium L3 strain and an autoprobiotic based on indigenous Enterococcus faecium. The probiotic or autoprobiotic were administered orally to patients with gastritis twice a day at dose of 50 ml (8.0 lgCFU/ml) for 20 days. H. pylori eradication was assessed by stool antigen test 1.5–2 months after the end of treatment.

Results. Initially the H. pylori infection was confirmed with 49.4% of patients. The sensitivity of H. pylori to the probiotics was detected in 81% of individuals for indigenous Enterococci (the autoprobiotic), 76% — for Laminolact, and in 62% — for Bifiform. 22 patients with previous history of allergic reactions to antibiotics used in routine H. pylori eradication regimens were divided in two cohorts. One cohort (10 patients) received the autoprobiotic only, another cohort (12 patients) received only probiotic. Monotherapy with autoprobiotic resulted in 100% H. pylori eradication, single-agent therapy with probiotic led to 60% eradication of H. pylori. Dyspepsia symptoms were completely resolved in both groups of patients.

Conclusion. Our research demonstrated the sensitivity of examined H. pylori strains to be similar for traditional eradication treatment agents (antibiotics) and the proposed intervention agents (probiotics and autoprobiotics). An autoprobiotic monotherapy with indigenous enterococci led to higher levels of H. pylori eradication than with E. faecium L3-based probiotic agent. Our work demonstrated advantage for application of probiotics in patients with antibiotic allergies or other obstacles for the standard eradication therapy. Nonetheless, further investigation to better understand underlying mechanisms of action, as well as larger observational and randomized studies, are necessary to determine the scope of therapeutic application for probiotics and autoprobitics to eradicate H. pylori infection.

About the authors

Elena I. Ermolenko

Institute of Experimental Medicine; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: lermolenko1@yandex.ru

д.м.н., зав. лабораторией биомедицинской микроэкологии отдела молекулярной микробиологии, профессор кафедры медицинской микробиологии

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Anastasiya S. Molostova

Institute of Experimental Medicine; North-Western District Scientific and Clinical Center named after L.G. Sokolov, Federal Medical and Biological Agency

Email: ana15951@yandex.ru

врач-гастроэнтеролог, младший научный сотрудник

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Natalia V. Baryshnikova

Institute of Experimental Medicine; Pavlov First Saint Petersburg State Medical University; St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: baryshnikova_nv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7429-0336

к.м.н., доцент, научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии, доцент кафедры внутренних болезней стоматологического факультета, младший научный сотрудник лаборатории медико-социальных проблем педиатрии

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg; St. Petersburg

Alena V. Svarval

St. Petersburg Pasteur Institute

Author for correspondence.
Email: alenasvar@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-9340-4132

к.м.н., старший научный сотрудник, зав. лабораторией идентификации патогенов

Russian Federation, 14, Mira str., St. Petersburg, 197101

Nikita S. Gladyshev

St. Petersburg Pasteur Institute; St. Petersburg State University

Email: krinege@mail.ru
Scopus Author ID: 57221052753
ResearcherId: S-9158-2018

лаборант лаборатории идентификации патогенов, студент образовательной программы «Лечебное дело» медицинского факультета

Russian Federation, 14, Mira str., St. Petersburg, 197101; St. Petersburg

Victor A. Kashchenko

St. Petersburg State University; North-Western District Scientific and Clinical Center named after L.G. Sokolov, Federal Medical and Biological Agency

Email: surg122@yandex.ru

д.м.н., профессор, зав. кафедрой факультетской хирургии, зам. генерального директора по научно-образовательной работе, главный хирург

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Alexander N. Suvorov

Institute of Experimental Medicine; St. Petersburg State University

Email: alexander_suvorov1@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2312-5589

член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор, зав. отделом молекулярной микробиологии, зав. кафедрой фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий факультета стоматологии и медицинских технологий

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

References

  1. Боровкова Е.А., Алиева Е.В. Микробиологическое исследование микрофлоры толстого кишечника на дисбактериоз в оценке эффективности аутопробиотикотерапии // Естественные и технические науки. 2020. Т. 8, № 146. С. 24–33. [Borovkova E.A., Alieva E.V. Microbiological examination of the microflora of the large intestine for dysbacteriosis in assessing the effectiveness of autoprobiotic therapy. Estestvennye i tekhnicheskie nauki = Natural and Technical Sciences, 2020, vol. 8, no. 146, pp. 24–33. (In Russ.)]
  2. Ивашкин В.Т., Маев И.В., Лапина Т.Л., Шептулин А.А., Трухманов А.С., Баранская Е.К., Абдулхаков Р.А., Алексеева О.П., Алексеенко С.А., Дехнич Н.Н., Козлов Р.С., Кляритская И.Л., Корочанская Н.В., Курилович С.А., Осипенко М.Ф., Симаненков В.И., Ткачев А.В., Хлынов И.Б., Цуканов В.В. Клинические рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации по диагностике и лечению инфекции Helicobacter pylori у взрослых // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2018. Т. 28, № 1. С. 55–70. [Ivashkin V.T., Mayev I.V., Lapina T.L., Sheptulin A.A., Trukhmanov A.S., Baranskaya Y.K., Abdulkhakov R.A., Alekseyeva O.P., Alekseyenko S.A., Dekhnich N.N., Kozlov R.S., Klyaritskaya I.L., Korochanskaya N.V., Kurilovich S.A., Osipenko M.F., Simanenkov V.I., Tkachev A.V., Khlynov I.B., Tsukanov V.V. Diagnostics and treatment of Helicobacter pylori infection in adults: Clinical guidelines of the Russian gastroenterological association. Rossiiskii zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii = Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology, 2018, vol. 28, no. 1, pp. 55–70. (In Russ.)] doi: 10.22416/1382-4376-2018-28-1-55-70
  3. Лазебник Л.Б., Ткаченко Е.И., Абдулганиева Д.И., Абдулхаков Р.А., Абдулхаков С.Р., Авалуева Е.Б., Ардатская М.Д., Ахмедов В.А., Бордин Д.С., Бурков С.Г., Бутов М.А., Голованова Е.В., Голофеевский В.Ю., Гриневич В.Б., Джулай Г.С., Добрица В.П., Еремина Е.Ю., Жигалова Т.Н., Иваников И.О., Исаков В.А., Казюлин А.Н., Калинин А.В., Козлова И.В., Комиссаренко И.А., Корниенко Е.А., Корочанская Н.В., Курилович С.А., Кучерявый Ю.А., Ли Е.Д., Ли И.А., Левченко С.В., Ливзан М.А., Логинов А.Ф., Лоранская И.Д., Маев И.В., Максимов В.А., Миллер Д.А., Минушкин О.Н., Низов А.А., Орешко Л.С., Осипенко М.Ф., Пальцев А.И., Пасечников В.Д., Радченко В.Г., Рустамов М.Н., Саблин О.А., Сагынбаева В.Э., Сайфутдинов Р.Г., Самсонов А.А., Сарсенбаева А.С., Селиверстов П.В., Симаненков В.И., Ситкин С.И., Старостин Б.Д., Суворов А.Н., Тарасова Л.В., Ткачев А.В., Успенский Ю.П., Хлынова О.В., Хомерики Н.М., Хомерики С.Г., Цуканов В.В., Чернин В.В., Чернышев А.Л., Шархун О.О., Щербаков П.Л., Яковенко Э.П. VI Национальные рекомендации по диагностике и лечению кислотозависимых и ассоциированных с Helicobacter pylori заболеваний (VI Московские соглашения) // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017. № 2. С. 3–21. [Lazebnik L.B., Tkachenko E.I., Abdulganiyeva D.I., Abdulkhakov R.A., Abdulkhakov S.R., Avaluyeva E.B., Ardatskaya M.D., Akhmedov V.A., Bordin D.S., Burkov S.G., Butov M.A., Golovanova E.V., Golofeyevskiy V.Yu., Grinevich V.B., Dzhulay G.S., Dobritsa V.P., Eremina E.Yu., Zhigalova T.N., Ivanikov I.O., Isakov V.A., Kazyulin A.N., Kalinin A.V., Kozlova I.V., Komissarenko I.A., Kornienko E.A., Korochanskaya N.V., Kurilovich S.A., Kucheryavyy Yu.A., Li E.D., Li I.A., Levchenko S.V., Livzan M.A., Loginov A.F., Loranskaya I.D., Mayev I.V., Maksimov V.A., Miller D.A., Minushkin O.N., Nizov A.A., Oreshko L.S., Osipenko M.F., Pal’tsev A.I., Pasechnikov V.D., Radchenko V.G., Rustamov M.N., Sablin O.A., Sagynbayeva V.E., Sayfutdinov R.G., Samsonov A.A., Sarsenbayeva A.S., Seliverstov P.V., Simanenkov V.I., Sitkin S.I., Starostin B.D., Suvorov A.N., Tarasova L.V., Tkachev A.V., Uspenskiy Yu.P., Khlynova O.V., Khomeriki N.M., Khomeriki S.G., Tsukanov V.V., Chernin V.V., Chernyshev A.L., Sharkhun O.O., Scherbakov P.L., Yakovenko E.P. VI National guidelines for the diagnosis and treatment of acid-related and Helicobacter pylori-associated diseases (VI Moscow agreement). Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology, 2017, no. 2, pp. 3–21. (In Russ.)]
  4. Симаненков В.И., Захарова Н.В., Жебрун А.Б., Сварваль А.В., Савилова И.В., Ферман Р.С. Резистентность Helicobacter pylori к антимикробным препаратам по результатам бактериологического тестирования // Лечащий врач. 2015. № 4: 91. [SimanenkovV.I., ZakharovaN.V., ZhebrunA.B., Svarval’ A.V., SavilovaI.V., FermanR.S. Resistance of Helicobacter pylori to antimicrobial preparations by the results of bacteriologic testing. Lechashchii vrach = Lechashchii Vrach, 2015, no. 4: 91. (In Russ.)] URL: https://www.lvrach.ru/2015/04/15436214
  5. Патент № 2546253 Российская Федерация, МПК C12N 1/20 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01), A61K 35/74 (2015.01), A23C 9/123 (2006.01). Способ получения персонифицированного аутопробиотического продукта и способ лечения синдрома раздраженного кишечника с использованием этого продукта; № 2013120765/10; заявлено 25.04.2013: опубликовано: 10.04.2015 / Симаненков В.И., Суворов А.Н., Соловьева О.И., Ермоленко Е.И., Цапиева А.Н., Сундукова З.Р. Патентообладатель: Симаненков В.И., Суворов А.Н. 23 с. [Patent No. 2546253 Russian Federation, Int. C12N 1/20 (2006.01), C12Q 1/68 (2006.01), A61K 35/74 (2015.01), A23C 9/123 (2006.01). Method of obtaining personified autoprobioticproduct and method of treating syndrome of irritable bowl with thereof application. No. 2013120765/10; application: 25.04.2013: date of publication 10.04.2015 / Simanenkov V.I., Suvorov A.N., Solov’eva O.I., Ermolenko E.I., Tsapieva A.N., Sundukova Z.R. Proprietors: Simanenkov V.I., Suvorov A.N. 23 p.]
  6. Суворов А.Н., Барышникова Н.В., Сварваль А.В., Ниязов Р.М. Возможности некоторых пробиотических штаммов в эрадикации Helicobacter pylori in vitro и in vivo // Фарматека. 2018. № 2. С. 74–78. [Suvorov A.N., Baryshnikova N.V., Svarval A.V., Niyazov R.M. Possibilities of some probiotic strains in the eradication of Helicobacter pylori in vitro and in vivo. Farmateka = Pharmateca, 2018, no. 2, pp. 74–78. (In Russ.)]
  7. Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П., Барышникова Н.В. Оптимизация лечения заболеваний, ассоциированных с Helicobacter pylori // Врач. 2012. no. 1, pp. 36–38. [Tkachenko E., Uspenskiy Yu., Baryshnikova N. Optimization of treatment for Helicobacter pylori-associated diseases. Vrach = Physician, 2012, no. 1, pp. 36–38. (In Russ.)]
  8. Цапиева А.Н., Боровкова Е.А., Карасева А.Б., Алиева Е.В., Суворов А.Н. Разработка метода идентификации индигенных лактобацилл кишечника при создании аутопробиотиков // Вопросы детской диетологии. 2019. Т. 17, № 3, pp. 52–59. [Tsapieva A.N., Borovkova E.A., Karaseva A.B., Alieva E.V., Suvorov A.N. Development of a method for identification of indigenous gut lactobacilli in the creation of autoprobiotics. Voprosy detskoi dietologii = Pediatric Nutrition, 2019, vol. 17, no. 3, pp. 52–59. (In Russ.)] doi: 10.20953/1727-5784-2019-3-52-59
  9. Boonyaritichaikij S., Kuwabara K., Nagano J., Kobayashi K., Koga Y. Long-term administration of probiotics to asymptomatic pre-school children for either the eradication or the prevention of Helicobacter pylori infection. Helicobacter, 2009, vol. 14, no. 3, pp. 202–207. doi: 10.1111/j.1523-5378.2009.00675.x
  10. Canducci F., Cremonini F., Armuzzi A., Di Caro S., Gabrielli M., Santarelli L., Nista E., Lupascu A., De Martini D., Gasbarrini A. Probiotics and Helicobacter pylori eradication. Dig. Liver. Dis., 2002, vol. 34, suppl. 2, pp. S81–S83. doi: 10.1016/s1590-8658(02)80172-4
  11. Dore M.P., Cuccu M., Pes G.M., Manca A., Graham D.Y. Lactobacillus reuteri in the treatment of Helicobacter pylori infection. Intern. Emerg. Med., 2014, vol. 9, no. 6, pp. 649–654. doi: 10.1007/s11739-013-1013-z
  12. Ermolenko E.I., Abdurasulova I.N., Kotyleva M.P., Svirido D.A., Matsulevich A.V., Karaseva A.B. Effects of indigenous enterococci on the intestinal microbiota and the behavior of rats. Neurosci. Behav. Physiol., 2018, vol. 48, no. 4, pp. 496–505. doi: 10.1007/s11055-018-0591-7
  13. Gotteland M., Poliak L., Cruchet S., Brunser O. Effect of regular ingestion of Saccharomyces boulardii plus inulin or Lactobacillus acidophilus LB in children colonized by Helicobacter pylori. Acta Paediatr., 2005, vol. 94, no. 12, pp. 1747–1751. doi: 10.1111/j.1651-2227.2005.tb01848.x
  14. Losurdo G., Cubisino R., Barone M., Principi M., Leandro G., Ierardi E., Di Leo A. Probiotic monotherapy and Helicobacter pylori eradication: a systematic review with pooled-data analysis. World J Gastroenterol., 2018, vol. 24, no. 1, pp. 139–149. doi: 10.3748/wjg.v24.i1.139
  15. Lü M., Yu S., Deng J., Yan Q., Yang C., Xia G., Zhou X. Efficacy of probiotic supplementation therapy for Helicobacter pylori eradication: a meta-analysis of randomized controlled trials. PLoS One, 2016, vol. 11, no. 10: e0163743. doi: 10.1371/journal.pone.0163743
  16. Malfertheiner P., Megraud F., O’Morain C.A., Atherton J., Axon A.T., Bazzoli F., Gensini G.F., Gisbert J.P., Graham D.Y., Rokkas T., El-Omar E.M., Kuipers E.J.; European Helicobacter Study Group. Management of Helicobacter pylori infection — the Maastricht IV/Florence Consensus Report. Gut, 2012, vol. 61, no. 5, pp. 646–664. doi: 10.1136/gutjnl-2012-302084
  17. Malfertheiner P., Megraud F., O’Morain C.A., Gisbert J.P., Kuipers E.J., Axon A.T., Bazzoli F., Gasbarrini A., Atherton J., Graham D.Y., Hunt R., Moayyedi P., Rokkas T., Rugge M., Selgrad M., Suerbaum S., Sugano K., El-Omar E.M.; European Helicobacter and Microbiota Study Group and Consensus panel. Management of Helicobacter pylori infection-the Maastricht V/Florence Consensus Report. Gut., 2017, vol. 66, no. 1, pp. 6–30. doi: 10.1136/gutjnl-2016-312288
  18. Molina-Infante J., Gisbert J.P. Probiotics for Helicobacter pylori eradication therapy: not ready for prime time. Rev. Esp. Enferm. Dig., 2013, vol. 105, no. 8, pp. 441–444. doi: 10.4321/s1130-01082013000800001
  19. Rosania R., Minenna M.F., Giorgio F., Facciorusso A., De Francesco V., Hassan C., Panella C., Ierardi E. Probiotic multistrain treatment may eradicate Helicobacter pylori from the stomach of dyspeptics: a placebo-controlled pilot study. Inflamm. Allergy Drug Targets., 2012, vol. 11, no. 3, pp. 244–249. doi: 10.2174/187152812800392698
  20. Shi X., Zhang J., Mo L., Shi J., Qin M., Huang X. Efficacy and safety of probiotics in eradicating Helicobacter pylori: a network meta-analysis. Medicine (Baltimore), 2019, vol. 98, no. 15: e15180 doi: 10.1097/MD.0000000000015180
  21. Suvorov A., Karaseva A., Kotyleva M., Kondratenko Y., Lavrenova N., Korobeynikov A., Kozyrev P., Kramskaya T., Leontieva G., Kudryavtsev I., Guo D., Lapidus A., Ermolenko E. Autoprobiotics as an approach for restoration of personalised microbiota. Front. Microbiol., 2018, no. 9: 1869. doi: 10.3389/fmicb.2018.01869
  22. Szajewska H., Horvath A., Piwowarczyk A. Meta-analysis: the effects of Saccharomyces boulardii supplementation on Helicobacter pylori eradication rates and side effects during treatment. Aliment. Pharmacol. Ther., 2010, vol. 32, no. 9, pp. 1069–1079. doi: 10.1111/j.1365-2036.2010.04457.x
  23. Wang F., Feng J., Chen P., Liu X., Ma M., Zhou R., Chang Y., Liu J., Li J., Zhao Q. Probiotics in Helicobacter pylori eradication therapy: systematic review and network meta-analysis. Clin. Res. Hepatol. Gastroenterol., 2017, vol. 41, no. 4, pp. 466–475. doi: 10.1016/j.clinre.2017.04.004
  24. Zhang M.M., Qian W., Qin Y.Y., He J., Zhou Y.H. Probiotics in Helicobacter pylori eradication therapy: a systematic review and meta-analysis. World J. Gastroenterol., 2015, vol. 21, no. 14, pp. 4345–4357. doi: 10.3748/wjg.v21.i14.4345

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Prevalence of detected of H. pylori strains sensitive to antibacterial drugs

Download (73KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Prevalence of detected H. pylori strains sensitive to probiotics and autoprobiotics

Download (71KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Quantitative level of various opportunistic bacteria in gastric biopsy specimens from patients with positive and negative H. pylori-status

Download (72KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Prevalence of detected gastric H. pylori in patients with dyspepsia with isolated lactobacilli and enterococci

Download (61KB)
Indexing metadata
6. Figure 5. Gut microbiota profile before and after autoprobiotic- and probiotic-therapy of H. pylori+ gastritis

Download (89KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Ermolenko E.I., Molostova A.S., Baryshnikova N.V., Svarval A.V., Gladyshev N.S., Kashchenko V.A., Suvorov A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».