Rosyjski noblista Metchnikoff, którego uważa się za ojca immunologii – jako pierwszy opisał makrofagi, jako tzw. pierwszą linie obrony naszego organizmu przed czynnikami patogennymi. W 1907 r w swojej pracy, jeszcze nie używając terminu probiotyk, Metchnikoff zauważył, ze regularne spożywanie produktów bogatych w bakterie kwasu mlekowego maja pozytywne działanie na zdrowie poprzez obniżania ryzyka wystąpienia zanieczyszczeń w jelicie, a przez co poprawę jego funkcjonowania, i w ten pośredni sposób wpływając na odporność organizmu [1]. Termin probiotyk został wprowadzony ponad 50 lat po Metchnikoffie a opisali go w swej pracy Lilly i Stillwell dopiero w 1965 r [2]. W 1992 Havenaar i Huis opisali probiotyk jako monokulturę lub mieszaną kulturę bakterii, która przystosowaniu korzystnie wpływa na gospodarza poprzez poprawę właściwości jego rdzennej flory. Ostatnia definicja probiotyku to: ‘żywe mikroorganizmy, które przyjmowane w odpowiednich ilościach wywierają prozdrowotny efekt na gospodarza [3].
Zrozumienie istoty równowagi ekosystemu organizmu a głównie flory jelitowej i jej wpływu na zdrowie człowieka jest kluczowe. Bakterie to niezwykle ważni mieszkańcy naszego organizmu a w przewadze układu pokarmowego, gdzie zidentyfikowano ponad 400 różnych gatunków bakterii, a w samym jelicie głównie gromad Firmicutes i Bacteroidetes [4]. Ponad połowa masy kałowej to żywe mikroorganizmy. Komórki bakterii w naszym organizmie przewyższają 10-krotnie liczbę komórek naszego ciała, stąd mikrobiolodzy żartują iż jesteśmy jedną wielką kolonią bakterii! W naszym żołądku bakterie występują w ilości 10^3, a finalnie największa ich koncentracja szacowana jest w jelicie grubym – aż ponad 10^12 bakterii/g. Kolonizacja naszego organizmu rozpoczyna się w momencie porodu, do tego momentu noworodki znajdują się w środowisku rozważane jako sterylne. Potem modyfikacja naszej mikroflory jelitowej jest podatna na zmiany zależne od takich czynników jak antybiotykoterapia, stosowanie leków, dieta, stres, woda, radioterapia i chemioterapia a także zmiany związane z wiekiem [5].
Najczęściej stosowane i najszerzej opisane probiotyki to szczepy z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium [6,7]. Bakterie kwasu mlekowego to gram-dodatnie pałeczki, które produkują kwas mlekowy jako produkt końcowy fermentacji cukrów [7]. Z definicji szczep probiotyczny powinien charakteryzować się określonymi cechami: i) tolerancją na niskie pH żołądka i obecność żółci, co ma szczególne znaczenie w administrowaniu doustnym probiotyku; ii) adhezja do błon śluzowych i nabłonkowych, tak aby skutecznie kolonizować i konkurować z patogenami, i jednocześnie wywoływać efekt immunomodulujący; iii) aktywność peptydów antydrobnoustrojowych; iv) aktywność hydrolazy soli żółciowej [8]. Ważnym aspektem dotyczącym probiotyku jest jego ilość w finalnym produkcie. Uznaje się, że w pojedynczej dawce nie powinno znajdować się mniej niż 10^6 jednostek tworzących kolonię a dziennie powinno być dostarczane minimum między 10^8 a 10^9 probiotycznych mikroorganizmów [9].
Pojawi się coraz więcej danych naukowych, badań klinicznych, które sugerują prozdrowotne działanie probiotyków. Ich działanie głównie opisywane jest w kierunku poprawy funkcjonowania układu pokarmowego, odpornościowego, a nawet obniżenie poziomu cholesterolu. Jednak istnieje szereg badań klinicznych potwierdzających skuteczność w przypadku leczenia ostrych chorób biegunkowych, zapobiegania biegunkom związanym z antybiotykami [8]. Biegunki związane z przyjmowaniem antybiotyków są najczęściej związane z nagłym namnożeniem się Clostridium difficile. W badaniach klinicznych wykazano skuteczność w zapobieganiu u łagodzeniu objawów biegunki a najbardziej skuteczny spośród analizowanych szczepów bakteryjnych był Lactobacillus rhamnosus [10]. W przypadku leczenia biegunek spowodowanych wirusami, w tym głównie Rotavirusem, przeprowadzono szereg badań klinicznych, w tym również z udziałem dzieci sugerujących zasadność stosowania. Rotavirus jest szczególnie niebezpieczny dla noworodków i małych dzieci, dlatego że ich system odpornościowy jest jeszcze niewykształcony i jednocześnie nie zaleca się stosowania leków przeciwbiegunkowych. Rotavirus namnaża się na powierzchni nabłonka jelita cienkiego i wykazano, że efektywność inwazyjności wirusa zależy od normalnej mikroflory jelita [11]. Przeprowadzono wiele staranie kontrolowanych badań klinicznych sprawdzających skuteczność w stosowaniu równych szczepów w formułach dla niemowląt, celem oceny skuteczności prewencji przed biegunkami. Liczne badania z udziałem szczepów takich jak L. rhamnosus GG, L. reuteri, L. casei, B. animalis wykazały, że najbardziej efektywny w zakresie skracania czasu trwania biegunki był szczep L. rhamnosus GG [12-14]. Badano również działanie probiotyków na prewencję tzw. biegunki podróżniczej. Przeprowadzone badania wykazywały różną skuteczność w zależności od dawki i badanej populacji, ale ostatecznie wyniki wykazały istotną z punktu widzenia statystycznego, głównie zaobserwowaną przy stosowaniu szczepu L. rhamnosus GG [15-16].
W ostatnim czasie bada się działanie probiotyków w kierunku korelacji z patofizjologią otyłości a także chorób związanych z otyłością, m in. chorób układu krążenia, syndromu metabolicznego, choroby niealkoholowego stłuszczenia wątroby. Badanie przeprowadzone u dzieci przy zastosowaniu L. rhamnosus GG. Probiotyk podawano w okresie okołoporodowym, następnie sprawdzano jakie różnice w prawdopodobieństwie wystąpienia otyłością wystąpiły między grupą badaną a grupą kontrolną. Największą różnicę zaobserwowano u grup w wieku 4 lat [17]. Kolejne badanie z użyciem szczepu L. rhamnosus GG u dzieci pokazało ze administracja 12 miliardów jtk/g przez 8 tygodni spowodowała obniżenie aktywności aminotransferazy w sposób znaczący statystycznie. Wynik ten wykazał możliwość zasadności stosowania tego szczepu w walce z NAFLD powstałą w wyniku otyłości [18].
Istnieje wiele dowodów naukowych potwierdzających zasadność stosowania probiotyków, a spośród bakteryjnych głównie L. rhamnosus, celem osiągnięcia konkretnych korzyści zdrowotnych. Najlepiej udokumentowane efekty dotyczą zapobiegania i łagodzenie biegunek, a także obiecujące wyniki badań obserwuje się w badaniach przeprowadzanych nad prewencją otyłości. Ważnym aspektem badań klinicznych jest ustalanie odpowiednich dawek wśród grup populacyjnych a także szeroko pojęta analiza bezpieczeństwa. Nie ulega wątpliwości, że w ciągu ostatniej dekady przemysł probiotyków znacznie się rozwinął dlatego ważne jest stosowanie odpowiednich przebadanych szczepów, w dawkach określonych badaniami naukowymi.
[1] WHO-World Health Organization, “Food and agriculture organization of the United Nations. Evaluation of health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic and bacteria,” Cordoba, 2001, http://www.who.int/foodsafety/publications/fs management/ probiotics/en/index.html.
[2]Lilly DM, Stillwell RH. (1965) Probiotics: Growth-promoting factors produced by microorganisms. Science. 147(3659):747-8.
[3] Guarner F, Schaafsma GJ. Probiotics. Int J Food Microbiol. 39(3):237-8.
[4] Tannock GW. (1999) Analysis of the intestinal microflora: a renaissance. Antonie Van Leeuwenhoek. 76(1-4):265-78.
[5] Woodmansey EJ. (2007) Intestinal bacteria and ageing. J Appl Microbiol. 102(5):1178-86.
[6] Holzapfel WH, Haberer P, Geisen R, Björkroth J, Schillinger U. (2001) Taxonomy and important features of probiotic microorganisms in food and nutrition. Am J Clin Nutr. 365S-373S.
[7] Felis GE, Dellaglio F. (2007) Taxonomy of Lactobacilli and Bifidobacteria. Curr Issues Intest Microbiol. 8(2):44-61.
[8] Kechagia M, Basoulis D, Konstantopoulou S, Dimitriadi D, Gyftopoulou K, Skarmoutsou N, Fakiri EM (2013) Health Benefits of Probiotics: A Review. ISRN Nutr. 481651.
[9] Toma MM, Pokrotnieks J. (2006) Probiotics as functional food: microbiological and medical aspects. Acta Universitatis. 710:117–129.
[10] Hempel S, Newberry SJ, Maher AR, Wang Z, Miles JN, Shanman R, Johnsen B, Shekelle PG. (2012) Probiotics for the prevention and treatment of antibiotic-associated diarrhea: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 307(18):1959-69.
[11] Salminen S, Bouley C, Boutron-Ruault MC, Cummings JH, Franck A, Gibson GR, Isolauri E, Moreau MC, Roberfroid M, Rowland (1998) Functional food science and gastrointestinal physiology and function. 80 Suppl 1():S147-71.
[12] Szajewska H, Mrukowicz JZ. (2001) Probiotics in the treatment and prevention of acute infectious diarrhea in infants and children: a systematic review of published randomized, double-blind, placebo-controlled trials. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition.33(4):S17–S25.
[13] Szajewska H, Skórka A, Ruszczyński M, Gieruszczak-Białek D. (2007) Meta-analysis: Lactobacillus GG for treating acute diarrhoea in children. Aliment Pharmacol Ther. 25(8):871-81.
[14] Huang JS, Bousvaros A, Lee JW, Diaz A, Davidson EJ (2002) Efficacy of probiotic use in acute diarrhea in children: a meta-analysis. Dig Dis Sci. 47(11):2625-34.
[15] Hilton E, Kolakowski P, Singer C, Smith M. (1997) Efficacy of Lactobacillus GG as a diarrheal preventive in travelers. Journal of Travel Medicine. 4(1):41–43.
[16] McFarland LV. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler’s diarrhea. (2007) Travel Medicine and Infectious Disease. 5(2):97–105.
[17] Luoto R, Kalliomäki M, Laitinen K, Isolauri E. (2010) The impact of perinatal probiotic intervention on the development of overweight and obesity: follow-up study from birth to 10 years. International Journal of Obesity (Lond). 34:1531–7.
[18] Vajro P, Mandato C, Licenziati MR, Franzese A, Vitale DF, Lenta S, et al. (2011). Effects of Lactobacillus rhamnosus strain GG in pediatric obesity-related liver disease. Journal of Pediatric Gastroenterology Nutrition. 52:740–3.
Zgłoś działanie niepożądane 