Фармакодинаміка.

Активною діючою речовиною є штам непатогенних бактерій людського походження, які належать до виду Escherichia coli (E. coli), у живій і здатній до розмноження формі: E. coli штам NISSLE 1917. За допомогою спеціальних адгезивних органел (типу F-1A, F-1C та «кучерявих» фімбрій) штам має здатність прикріплюватися до слизової оболонки товстої кишки та утворювати мікроколонії у вигляді біоплівки. Завдяки наявності джгутиків бактеріям притаманна мобільність, що надає їм перевагу при заселенні товстого кишечнику. Ефекти препарату МУТАФЛОР (E. coli штаму NISSLE 1917) було визначено в експериментах in vitro та in vivo, а також у клінічних дослідженнях.

Антимікробні властивості (антагонізм): E. coli штам NISSLE 1917 формує антимікробні субстанції (мікроцини) та численні залізозв'язуючі системи (сидерофори), які, з одного боку, відповідають за прямий антагонізм проти патогенів, а також за стійкість штаму, тривалість якої перевищує тривалість власне перорального застосування препарату. Крім того, штам має інгібуючий вплив на інвазію ентероінвазивних патогенів у слизову оболонку товстого кишечнику.

Стабілізація слизового бар'єра у товстого кишечнику. В експериментах на клітинних культурах епітеліоцитів товстого кишечнику E. coli штам NISSLE 1917 продемонстрував здатність стабілізувати бар'єрну функцію епітелію та нормалізувати підвищену проникність слизової оболонки кишки загалом. Таке зміцнення бар'єрної функції є наслідком стимуляції синтезу фіксуючого протеїну (ZO-2) та формування за його допомогою міцних міжклітинних контактів.

Імуностимулюючі властивості:

Вплив на гуморальну імунну реакцію

У людини у новонароджених після заселення кишечнику бактеріями E. coli штаму NISSLE 1917 виявляли значне зростання рівнів IgA та IgM у фільтраті випорожнень та сироватці крові. У рідких випадках описано зростання рівня IgA у слині. У тварин у стерильного (без наявної мікрофлори) новонародженого потомства пероральне застосування E. coli штаму NISSLE 1917 спричинювало стимуляцію розвитку імунокомпетентних клітин кишкової імунної системи (IgA- та IgG-продукуючі лімфоцити, клітини, що експресують на своїй поверхні білки головного комплексу гістосумісності класу II (МНС-ІІ)) і при цьому не виявлялися ознаки запалення (не було міграції гранулоцитів).

Вплив на клітинну імунну реакцію

Досліди in vitro виявили імуномодулюючі властивості E. coli штаму NISSLE 1917. Так, було виявлено підвищення секреторної активності макрофагів миші (інтерлейкін-6 [IL-6], фактор некрозу пухлин, кисневі радикали) та людських мононуклеарних клітин з периферичної крові (інтерлейкін-10). Проте підвищення рівня секреції фактора некрозу пухлин не підтвердилося у дослідах in vivo на мишах та інших тваринах.

Окрім того, ex vivo було продемонстровано підвищення цитотоксичних властивостей макрофагів миші, спрямованих проти внутрішньоклітинних паразитів, а отже, і сильніший захист від внутрішньоклітинних інфекційних агентів.

Escherichia coli штам NISSLE 1917 також спричинював пригнічувальний вплив на клітинний цикл і проліферацію людських Т-лімфоцитів у периферичній крові, але не на Т-лімфоцити кишечнику.

Отже, при запальних захворюваннях кишечнику можна таким чином запобігти міграції в осередок запалення нових активованих Т- лімфоцитів.

Вплив на вроджений імунітет

E. coli штам NISSLE 1917 стимулює синтез антимікробних пептидів. Зокрема, стимулює продукцію дефензинів епітеліоцитами товстої кишки людини in vitro, а також кальпротектину in vivo у кишечнику стерильного новонародженого потомства тварин після перорального застосування препарату. У людини у новонароджених (недоношених) немовлят пероральний прийом препарату МУТАФЛОР також позитивно впливає на вроджену та адаптивну імунну реакцію.

Протизапальні властивості. МУТАФЛОР чинить протизапальну дію. Протизапальні властивості E. coli штаму NISSLE 1917 було виявлено у дослідах in vitro з епітеліоцитами людини, а також in vivo.

Прокінетичні властивості. E. coli штам NISSLE 1917 в ході метаболізму синтезує коротколанцюгові жирні кислоти, необхідні для оптимального енергетичного балансу слизової оболонки товстої кишки. Вони стимулюють моторику товстої кишки та кровотік у її слизовій і посилюють всмоктування іонів натрію та хлору. Стимуляція моторики, яка, ймовірно, відбувається під дією оцтової кислоти бактеріального походження, грає важливу роль у лікуванні хронічних запорів.

Вплив на метаболізм. Штам, який міститься у препараті МУТАФЛОР, бере участь у численних метаболічних процесах і здатен катаболізувати різні вуглеводи, цукрові спирти, амінокислоти та інші субстрати, споживаючи при цьому кисень. Анаеробне середовище у просвіті товстої кишки, створюване у такий спосіб, підтримується тривалий час, що є надзвичайно важливим для стабільності екосистеми кишечнику.

Фармакокінетика.

Завдяки своїй оболонці капсули МУТАФЛОР є стійкими до дії шлункового соку та не розчиняються аж до термінального відділу тонкої кишки. Оскільки активна діюча субстанція (E. coli штам NISSLE 1917) — коменсал, вона швидко заселяє товстий кишечник, не всмоктуючись та не метаболізуючись, і виходить із кишечнику разом із випорожненнями.

Аналоги Мутафлор