Dr. Patrycja Szachta I Katedra Pediatrii Klinika Gastroenterologii Dziecięcej i Chorób Metabolicznych UM w Poznaniu. KIEDY STOSOWAĆ PROBIOTYKI? Drobnoustroje zasiedlające przewód pokarmowy stanowią niezmiernie zróżnicowaną mikroflorę, której liczebność wynosi około 1000 gatunków. Mimo ciągłego doskonalenia wiedzy na temat tego ekosystemu nadal nie udało się zidentyfikować w warunkach ex vivo około 50% z nich (1). Kolonizacja bakteryjna jest obserwowana praktycznie w każdym odcinku przewodu pokarmowego, jednakże jej stopień jest zróżnicowany. W jamie ustnej i gardle występuje dość liczna grupa bakterii, zarówno tlenowych jak i beztlenowych. Z kolei w stanie zachowanej homeostazy, w okolicach przełyku i żołądka drobnoustroje występują przejściowo, pochodząc ze spożywanych pokarmów, jamy ustnej czy gardła. Nie są w stanie trwale skolonizować żołądka ze względu na niekorzystne warunki tam panujące. Nieliczne występujące tu bakterie to w większości fakultatywne beztlenowce, takie jak Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus oraz Lactobacillus w ilości około 103 – 104 CFU (ang: Colony Forming Units – jednostki tworzące kolonie)/g. Jelito cienkie, zwłaszcza w początkowym odcinku, również nie jest optymalną niszą dla większości drobnoustrojów (sok trzustkowy, żółć, silne ruchy perystaltyczne). Skład mikroflory jest zbliżony do występującego w żołądku. W jelicie krętym panują natomiast warunki bardziej sprzyjające rozwojowi mikrobiontów. Stałą florę tworzą bakterie z grupy coli, obligatoryjnie Clostridium, Bifidobacterium i inne. Ilość drobnoustrojów na gram kału oscyluje w granicach 106 – 107 CFU i są to w większości bakterie należące do grupy Gram - dodatnich. Najliczniejsza mikroflora jelitowa zasiedla środowisko jelita grubego (1011 – 1012 CFU/g kału), dzięki obojętnemu pH oraz spowolnieniu perystaltyki jelit. Skład bakteryjny jelita grubego jest silnie zróżnicowany i składa się z przede wszystkim z Gram - dodatnich i Gram - ujemnych bakterii beztlenowych. Jest to najbogatszy i najliczniejszy ekosystem mikrobiontów w organizmie. Mimo znacznej różnorodności gatunków, tylko około 40 % z nich stanowi mikroflorę dominującą. Do grupy tej należą rodzaje Bifidobacterium, Bacteroides, Escherichia, Eubacterium, Enterococcus, Lactobacillus czy Clostridium. Mikroflora jelita grubego stanowi tzw. florę autochtoniczną, która jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania ludzkiego organizmu, pełniąc funkcję ochronną, odżywczą oraz trawienną. Drobnoustroje jelitowe odgrywają olbrzymią rolę w eliminacji patogenów z ustroju poprzez zdolność do wytwarzania licznych substancji o aktywności antagonistycznej (nadtlenek wodoru, kwasy organiczne, diacetyl, związki systemu peroksydazy, bakteriocyny). Poprzez konkurencję o niszę, pokarm, miejsce wiązania do nabłonka (tzw. inhibicja kompetytywna) redukują możliwość kolonizacji środowiska jelit przez drobnoustroje niepożądane. Mikroorganizmy te wytwarzają również witaminy (K, witaminy z grupy B) i biorą udział w procesach rozkładu resztek pokarmowych. Powstające w następstwie trawienia związki pełnią funkcję odżywczą i stymulującą rozwój nabłonka jelitowego, hepatocytów oraz tkanek obwodowych, korzystnie wpływają na metabolizm glukozy i lipidów oraz regulują gospodarkę mineralną jonów wapnia, magnezu i żelaza. Mikroflora autochtoniczna stymuluje ponadto układ odpornościowy przewodu pokarmowego, utrzymując go w stanie gotowości do „obrony” przed patogenami (2). Specyficzna tolerancja układu immunologicznego przewodu pokarmowego w stosunku do mikroflory jelitowej jednoznacznie wskazuje na ważną i wszechstronną rolę jaką drobnoustroje te pełnią w utrzymaniu homeostazy organizmu. Wiele z funkcji pełnionych przez florę autochtoniczną przypisuje się bakteriom probiotycznym. Probiotyki to szczepy określonych mikroorganizmów, które podawane w odpowiednich ilościach korzystnie oddziałują na zdrowie. Pożądany efekt w postaci stymulacji układu immunologicznego 1 uzyskuje się również stosując szczepy martwe (3,4). Probiotykom przypisuje się rolę w kształtowaniu i odbudowie prawidłowego składu mikroflory jelitowej, w zapobieganiu i skracaniu czasu trwania biegunek o zróżnicowanej etiologii, w profilaktyce i terapii chorób alergicznych. Określone drobnoustroje znalazły zastosowanie w podtrzymaniu remisji u pacjentów z nieswoistą chorobą zapalną jelit, wspomagająco w terapii eradykacyjnej Helicobacter pylori czy w łagodzeniu objawów zespołu jelita naddrażliwego. Najczęściej wykorzystywane szczepy bakterii probiotycznych należą do rodzaju Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus czy Escherichia coli. Są to drobnoustroje wywodzące się z ludzkiego organizmu, starannie wyselekcjonowane pod kątem określonych cech. Coraz baczniejszą uwagę przypisuje się również prebiotykom, czyli nie ulegającym trawieniu składnikom pokarmowym, które docierając do jelita grubego w niezmienionej formie stymulują wzrost pożądanych drobnoustrojów (np. oligosacharydy). Połączenie probiotyku i prebiotyku nosi nazwę symbiotyku. W celu osiągnięcia poprawy stanu zdrowia za pomocą probiotykoterapii należy zastosować terapię celowaną, czyli zastosować ściśle określony szczep bakterii probiotycznych. Należy bowiem zaznaczyć, że właściwości danego probiotyku są szczepozależne i pozytywnych cech jednego drobnoustroju nie można przypisywać innemu, nawet blisko spokrewnionemu. Efektywność danego szczepu w określonej jednostce chorobowej musi być dowiedziona za pomocą wiarygodnych badań klinicznych, z przewagą badań randomizowanych z podwójną ślepą próbą. Najlepiej udokumentowaną właściwością szczepów probiotycznych jest skuteczność w zapobieganiu i skracaniu czasu trwania biegunek poantybiotykowych i infekcyjnych. Pożądane rezultaty osiąga się stosując szczep Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) oraz Saccharomyces boulardi (5,6,7). LGG, będący jednym z najlepiej przebadanych szczepów, znalazł również zastosowanie w redukcji ryzyka wystąpienia atopowego zapalenia skóry. Podaż szczepu matkom, a następnie noworodkom z rodzin obciążonych chorobą redukowało ryzyko jej wystąpienia u 25% dzieci (8). Szczep Lactobacillus casei okazał się z kolei skuteczny w łagodzeniu alergii na pyłki traw. W grupie badanej zaobserwowano znacząco niższy poziom IgE i IgG we krwi w porównaniu z grupą kontrolną (9). Silne działanie stymulujące na układ odpornościowy przypisuje się szczepom Enterococcus faecalis. U pacjentów z przewlekłym zapaleniem oskrzeli i zatok suplementowanych tym probiotykiem wykazano znaczącą redukcję nawrotów choroby w porównaniu z grupą kontrolną. Mniejsza była również podaż antybiotyków w porównaniu z grupą otrzymującą placebo (10). Probiotyki wydają się być obiecującą opcją terapeutyczną u pacjentów z nieswoistą chorobą zapalną jelit (IBD) (11). Szczególnie efektywne w tej grupie pacjentów są probiotyczne szczepy E. coli. U pacjentów z colitis ulcerosa wykazano równą z mesalazyną lub balsalazyną skuteczność szczepu w podtrzymaniu uzyskanej farmakologicznie remisji. Z kolei u pacjentów z zapaleniem zbiornika kałowego (pouchitis) szczególnie skuteczny w zapobieganiu nawrotom zapalenia jest probiotyczny koktajl VSL#3 (3 szczepy Bifidobacterium, 4 szczepy Lactobacillus, 1 szczep Streptococcus). Dotychczas nie wykazano niestety efektywności probiotykoterapii u pacjentów z chorobą Leśniowskiego – Crohna. U osób z zaburzeniami czynnościowym przewodu pokarmowego (zespół jelita nadwrażliwego - IBS) zastosowanie znajduje Lactobacillus plantarum. Oceniono, że systematyczne jego stosowanie przyczynia się do zmniejszenia ilości bólów brzucha, wzdęć i normalizacji wypróżnień (12). Wysoce skuteczny w tej grupie pacjentów jest również szczep E. coli (13). Probiotyki wydają się być ciekawym uzupełnieniem terapii eradykacyjnej Helicobacter pylorii. Wykazano zarówno zwiększenie skuteczności eradykacji o 30 % (14), jak i lepszą jej tolerancję (15, 16). Efekt taki wywierają szczepy Lactobacillus casei DN – 114 001 oraz Lactobacillus acidophillus. Warto wspomnieć ponadto o zdolności probiotyków 2 do łagodzenia objawów nietolerancji laktozy. Pałeczki kwasu mlekowego wytwarzając laktazę, uzupełniają brak enzymu natywnego u pacjenta. Tym samym przyczyniają się do zwiększenia tolerancji na wspomniany dwucukier. Szczepy probiotyczne są wysoce skuteczne w eliminacji dysbiozy przewodu pokarmowego. Ekosystem jelitowy podzielić można na florę ochronną (Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacteroides), immunomodulującą (E. coli, Enterococcus) oraz o właściwościach proteolitycznych, czyli potencjalnie patogenną (Proteus, Pseudomaonas). Drobnoustroje te w stanie homeostazy występują w określonym stosunku jakościowym i ilościowym. Nadużywanie leków (zwłaszcza antybiotyków i chemioterapeutyków), nieprawidłowe odżywianie, stres, inwazyjne zabiegi medyczne zaburzają właściwe proporcje ekosystemu jelitowego. Efektem jest rozwój licznych chorób, związanych nie tylko z przewodem pokarmowym. Aby zastosować skuteczną terapia probiotyczną należy określić profil zaburzonej mikroflory (ilość bakterii/ g kału) i dostarczyć brakujących mikroorganizmów. Prawidłowe proporcje mikrobiontów przewodu pokarmowego są bowiem sprawą kluczową dla obrony organizmu i zachowania zdrowia. Jak wykazują analizy, przywrócenie zaburzonej równowagi mikrobiologicznej jest elementem zasadniczym w terapii licznych jednostek chorobowych. Przytoczone badania wskazują na przydatność probiotyków zarówno w profilaktyce jak i terapii. Należy jednakże pamiętać, iż potwierdzony efekt prozdrowotny udowodniony jest jedynie w kilku przypadkach. Wytyczne Grupy Roboczej Uniwersytetu Yale z 2007 roku dzielą wskazania do wykorzystania probiotyków w terapii na 3 grupy (A, B, C), w zależności od ważkości dowodów klinicznych. W grupie A wyróżnić możemy ostrą biegunkę zakaźną i poantybiotykową u dzieci, profilaktykę i zapobieganie nawrotom zapalenia zbiornika kałowego (pouchitis) oraz profilaktykę i łagodzenie wyprysku atopowego w połączeniu z alergią na mleko krowie. W obrębie podgrupy B znalazła się terapia probiotyczna u chorych na nieswoiste choroby zapalne jelit oraz zespół jelita drażliwego (pojawienie się doniesień ukazujących nieskuteczność probiotyków w IBD i IBS). Do grupy C zaliczono doniesienia nieliczne, niepotwierdzone lub przeprowadzone na zbyt małej grupie badanych (17). Istotę probiotykoterapii doskonale oddaje więc maksyma Hipokratesa sprzed 2500 lat: „Niech żywność będzie twoim lekiem, a lek twoją żywnością”. Ważne jedynie aby lek ten został prawidłowo dobrany. 3 Piśmiennictwo: 1. Libudzisz Z.: Mikroflora przewodu pokarmowego człowieka i jej wpływ na organizm [w:] Gawęcki J., Libudzisz Z. (red): Mikroorganizmy w żywności i żywieniu. Wydawnictwo AR , Pń 2006 2. Ewaschuk J., Dieleman L.: Probiotics and prebiotics in chronic inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol 2006, 7: 5941-5950 3. Takahashi N., Kitazawa H., Iwabuchi N.: Immunostymulatory oligodeoxynucleotide from Bifidobacterium longum suppress Th2 immune responses in murine model. Clin Exp Immunol 2006; 145: 130-138 4. Takahashi N, Kitazawa H, Shimosato T.: An immunostimulatory DNA sequence from a probiotic strain of Bifidobacterium longum inhibits IgE production in vitro. FEMS Immunol Med Microbiol 2006, 46: 461-469 5. Basu S., Paul DK., Ganguly S., Chatterjee M., Chandra PK.: Efficacy of High-dose Lactobacillus rhamnosus GG in Controlling Acute Watery Diarrhea in Indian Children: A Randomized Controlled Trial. J Clin Gastroenterol 2008, 43: 208 - 213 6. Htwe K., Yee KS., Tin M., Vandenplas Y.: Effect of Saccharomyces boulardii in the treatment of acute watery diarrhea in Myanmar children: a randomized controlled study. Am J Trop Med Hyg. 2008, 78: 214-216 7. Johnston BC., Supina AL., Ospina M., Vohra S.: Probiotics for the prevention of pediatric antibiotic-associated diarrhea. Cochrane Database Syst Rev 2007, 18: CD004827 8. Kalliomäki M, Salminen S, Poussa T, Arvilommi H, Isolauri E.: Probiotics and prevention of atopic disease: 4-year follow-up of a randomised placebo-controlled trial Lancet. 2003 May 31;361(9372):1869-71. 9. Ivory K., Chambers SK., Pin C., Prieto E., Arqués JL., Nicoletti C.: Oral delivery of Lactobacillus casei Shirota modifies allergen-induced immune responses in allergic rhinitis. Clin Experiment Allergy 2008, 38: 1282 – 1289 10. Habermann W., Zimmermann K., Skarabis H., Kunze R., Rusch V.: Verminderung der Rezidivhaufigkeit bei Patienten mit chronisch rezidivierender hypertrophischer Sinusitis unter Behandlung mit einem bakteriellen Immunostimulans (Enterococcus faecalis-Bakterien humaner Herkunft). [Reduction of acute recurrence in patients with chronic recurrent hypertrophic sinusitis by treatment with a bacterial immunostimulant (Enterococcus faecalis Bacteriae of human origin] Arzneimittelforschung. 2002; 52(8): 622-7/ Drug Res 2002; 8: 622-627 11. Szajewska H., Horvath A., Dziechciarz P.: Probiotyki, prebiotyki i synbiotyki w leczeniu nieswoistych zapaleń jelit. – przegląd systematyczny. Ped Współ Hep Żyw Dz 2007, 9: 266 – 275 12. Gawrońska A., Szabuńko M., Szajewska H.: Ocena skuteczności probiotyków w leczeniu czynnościowych bólów brzucha u dzieci i dorosłych. Systematyczny przegląd piśmiennictwa. Ped Współ 2005, 7: 303-309 13. Schaffstein W., Burhard I: Symbioflor 2 – Eine therapeutische alternative zur behandlung des irritable kolons. Jatros Gastroenterol 1993; 4: 1- 4 4 14. Sykora J., Valeckova K., Amlerova K. Siala P., Dedek S. i wsp.: Effects of a specially designed fermented milk product containing probiotic Lactobacillus casei DN-114 001 and the eradication of H. pylori in children: a prospective randomized doubleblind study. J Clin Gastroenterol 2005, 39: 692-698 15. Czerwionka – Szaflarska M., Kuczyńska R., Mierzwa G., Bała G., Murawska S.: Ocena wpływu bakterii probiotycznych na tolerancję terapii eradykacyjnej zakażeń Helicobacter pylori u dzieci i młodzieży. Ped Pol 2006, 81: 334 – 341 16. Sachdeva A., Nagpal J.: Effect of fermented milk-based probiotic preparations on Helicobacter pylori eradication: a systematic review and meta-analysis of randomized-controlled trials. Eur J Gastroenterol Hepatol 2009, 21: 45-53 17. Floch MH., Walker WA., Guandalini S., Hibberd P., Gorbach S.: Recommendations for probiotic use - 2008. J Clin Gastroenterol 2008, 42: 104-108 5