Na razie to marzenie spełniło się tylko w probówce i u myszy. U człowieka jeszcze nie. Bakteria A. indistinctus może jednak poprawić insulinooporność u osób w stanie przedcukrzycowym.
W cukrzycy problemem jest (sidenote:
Cukrzyca
Choroba przewlekła powstająca, gdy trzustka nie wytwarza dostatecznej ilości insuliny lub gdy organizm nie jest zdolny do efektywnego wykorzystania insuliny, którą wytwarza. Z czasem cukrzyca może uszkadzać naczynia krwionośne serca, oczy, nerki i nerwy.
), a dokładniej (sidenote:
Glikemia
Poziom cukru we krwi.
). Cel leczenia to uniknięcie skoków ilości cukru (czyli hiperglikemii) po posiłkach. U zdrowej osoby (sidenote:
Insulina
Wytwarzany przez trzustkę hormon, którego funkcją jest obniżanie ilości cukru we krwi do poziomu około 1 g/l.
) utrzymuje ją na poziomie około 1 g/l. U diabetyków organizm sobie z tym nie radzi, ponieważ trzustka nie wytwarza dostatecznej ilości insuliny (cukrzyca typu I) lub organizm nie reaguje na insulinę (cukrzyca typu II). Wydaje się, że mikrobiota jelitowa ma udział w insulinooporności zaobserwowanej u chorych na cukrzycę typu II, ale mechanizmy tej zależności wciąż są niejasne. A raczej były niejasne, ponieważ opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature badanie rzuca na nie światło.
Badacze stwierdzili, że im nasz stolec jest bogatszy w pewne cząstki, tym większa jest nasza insulinooporność. Stolec ochotników dotkniętych insulinoopornością zawierało znacznie więcej (sidenote:
Węglowodany
Rodzina makroelementów obejmująca cukry (czyli „węglowodany proste”), które często cechuje słodki smak (glukoza, fruktoza, galaktoza, maltoza, laktoza, sacharoza) oraz skrobie (czyli „węglowodany złożone”).
) fekalnych, zwłaszcza najprostszych (sidenote:
Cukrów
Fruktoza, galaktoza, mannoza i ksyloza.
) wytwarzanych przez bakterie. Te monocukry bynajmniej nie są nieszkodliwe – sprzyjają gromadzeniu tkanki tłuszczowej, pobudzają nasz układ odpornościowy do tego stopnia, że powodują stan zapalny (słaby, ale długotrwały i szkodliwy), i, ostatecznie, prowadzą do insulinooporności.
2 mln
zgonów związanych z cukrzycą (1,5 mln) i chorobami nerek spowodowanymi przez cukrzycę (0,5 mln) w 2019 r.
422 mln
108 mln cukrzyków w 1980 r. i 422 mln w 2014 r.
+3%
Od 2000 r. do 2019 r. śmiertelność z powodu cukrzycy według wieku wzrosła o 3%.
Wydaje się, że w procesie tym uczestniczą dwa typy bakterii:
bakterie z rodziny Lachnospiraceae związane z wytwarzaniem większej ilości tych cukrów prostych i insulinoopornością
oraz bakterie typu Bacteroidales (Bacteroides, Alistipes i Flavonifractor) zmniejszające ilość tych cukrów oraz insulinooporność.
Bezpośredni wpływ „sympatycznych” Bacteroidales został nawet zmierzony: w probówce wprost pożerają one cukry proste. Która jest najbardziej łakoma? Gatunek Alistipes indistinctus, który gustuje w największym wachlarzu monocukrów. Ten sam mechanizm występuje u otyłych myszy: szczypta A. indistinctus zmniejsza ilość monocukrów w stolcu, obniża glikemię u zwierząt i zwiększa ich wrażliwość na insulinę.
Implikacje tych prac idą w dwóch kierunkach, choć, oczywiście, przed sformułowaniem zaleceń niezbędne są badania z udziałem ludzi:
• Lachnospiraceae mogą być biomarkerem stanu przedcukrzycowego;
• probiotykA. indistinctus może poprawiać insulinooporność u osób w stanie przedcukrzycowym.
Według nowego badania opublikowanego w The Lancet Gastroenterology & Hepatology wysoka ekspozycja na antybiotyki u dorosłych może być związana z wyższym ryzykiem wystąpienia przewlekłej nieswoistej choroby zapalnej jelit (IBD) niezależnie od predyspozycji genetycznych i czynników narażenia w dzieciństwie.
W ostatnich latach częstość występowania przewlekłej nieswoistej choroby zapalnej jelit (IBD) wzrosła na całym świecie, co jest niepokojące. Uważa się, że wśród czynników ryzyka predyspozycje genetyczne, czynniki środowiskowe (higiena, antybiotyki itp.) oraz mikrobiota jelitowa odgrywają znaczącą rolę w etiologii IBD. Podczas gdy stosowanie antybiotyków w pierwszych kilku latach życia wiąże się z ryzykiem wystąpienia IBD u dzieci, dane dotyczące dorosłych są rzadsze i bardziej kontrowersyjne. Zespół badawczy przeanalizował związek między antybiotykoterapią a ryzykiem IBD w dużym prospektywnym badaniu kliniczno-kontrolnym.
Populacja Szwecji pod lupą
Aby wybrać pacjentów, autorzy wykorzystali informacje wygenerowane przez ESPRESSO (uwaga dodatkowa: (sidenote:
ESPRESSO
Epidemiologia wzmocniona raportami histopatologicznymi w Szwecji
) to epidemiologia wzmocniona raportami histopatologicznymi w Szwecji), które obejmowało wszystkie raporty dotyczące chorób przewodu pokarmowego od 1965 do 2016 roku w Szwecji, i powiązali je z rejestrami danych administracyjnych i danych dotyczących recept dla szwedzkich pacjentów. Następnie naukowcy zidentyfikowali do 5 osób kontrolnych na pacjenta z populacji ogólnej, dopasowanych pod względem wieku, płci, miejsca zamieszkania i roku kalendarzowego. Do badania włączono również rodzeństwo, które nie było dotknięte chorobą, jako drugorzędną grupę kontrolną, dzielącą z pacjentami genetyczne lub środowiskowe czynniki ryzyka. Łącznie uwzględniono 23 982 pacjentów z IBD w wieku od 16 do 65 lat, 117 827 osób z grupy kontrolnej i 28 732 rodzeństwa.
Okrzyknięte jednym z największych przełomów medycznych XX wieku, antybiotyki uratowały życie milionom ludzi. Mają one jednak również wpływ na naszą mikrobiotę, powodując dysbiozę. Przyjrzyjmy się bliżej tej ambiwalentnej roli.
Według badania stosowanie antybiotyków wiązało się z 1,88-krotnie zwiększonym ryzykiem rozwoju IBD w porównaniu do niestosowania antybiotyków, 1,74 w przypadku wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (UC) i 2,27 w przypadku choroby Leśniowskiego-Crohna. Ryzyko wzrastało również wraz z liczbą przepisanych antybiotyków i gdy stosowane antybiotyki miały szerokie spektrum działania. Według autorów wynik ten potwierdza hipotezę, że dysbioza mikrobioty jelitowej spowodowana leczeniem antybiotykami prowadzi do dysfunkcji bariery jelitowej i lokalnej odpowiedzi zapalnej, co skutkuje zwiększonym ryzykiem rozwoju IBD.
Czym jest Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach?
Od 2015 roku WHO organizuje coroczny Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach (WAAW), którego celem jest podnoszenie świadomości dotyczącej globalnego zjawiska oporności na antybiotyki.
Kampania, która trwa od 18 do 24 listopada, zachęca społeczeństwo, pracowników opieki zdrowotnej i decydentów do właściwego stosowania antybiotyków w celu zapobiegania oporności.
Narażenie na antybiotyki: niezależne ryzyko?
Mniejszy związek między antybiotykoterapią a ryzykiem zachorowania na nieswoiste zapalenie jelit zaobserwowano również u osób mających wspólne predyspozycje genetyczne i czynniki narażenia w dzieciństwie, gdy pacjentów porównano z ich rodzeństwem jako populacją kontrolną. Konieczne jest podjęcie dalszych działań w celu zbadania mechanizmów, dzięki którym antybiotyki zmieniają mikrobiotę jelitową, prowadząc do rozwoju IBD. Dla autorów jest to jednak kolejny argument przemawiający za rozsądnym i ukierunkowanym stosowaniem antybiotyków.
Antybiotyki ratują życie, ale ich stosowanie może też mieć nieoczekiwane konsekwencje. Nowe badanie pokazuje, w jaki sposób antybiotyki mogą sprzyjać wzrostowi szkodliwych bakterii w jelitach i wskazuje drogę do nowych terapii.
Antybiotykooporność jest palącym problemem z obszaru zdrowia publicznego. W 2019 r. spowodowała 1,27 mln zgonów na całym świecie 1. Jedną z metod zapobiegania tym infekcjom, zwłaszcza opornymi na karbapenemy Enterobacteriaceae (CRE), jest ustalenie, co powoduje kolonizację jelit przez te bakterie.
Jelita są domem dla zróżnicowanej społeczności pożytecznych bakterii, które pomagają w zapobieganiu przewadze patogenów, takich jak CRE. Bakterie bytujące w zdrowych jelitach dysponują mechanizmami zapobiegającymi kolonizacji przez patogeny, takimi jak wytwarzanie pożytecznych cząstek zwanych również metabolitami, na przykład (sidenote:
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem.
Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25.). Antybiotyki o szerokim spektrum działania zakłócają te mechanizmy i sprzyjają wzrostowi antybiotykoopornych bakterii.
40%–50%
Śmiertelność infekcji CRE wynosi nawet 40–50%
Czy antybiotyki o szerokim spektrum działania odpowiadają za podwyższone ryzyko infekcji CRE? Tak, zgodnie z badaniem z 2023 r. opublikowanym w „Nature Communication” przez badaczy z Imperial College London 2.
Osiem antybiotyków o szerokim spektrum działania przebadano na próbkach stolca pobranych od zdrowych dawców. Były to:
meropenem
imipenem/cylastatyna
ertapenem
piperacylina/tazobactam
cyprofloksacyna
ceftriakson
ceftazydym
i cefotaksym
Wiadomo, że antybiotyki te sprzyjają kolonizacji jelit przez CRE. Badacze użyli specyficznej pożywki wzrostowej w celu pomiaru: 1) wpływu antybiotyków na obfitość jelitowych taksonów komensalnych z mikrobioty fekalnej, 2) stężenia składników odżywczych i metabolitów mikroorganizmów w kulturach fekalnych.
Badanie wykazało, że antybiotyki o szerokim spektrum działania stosowane często do leczenia infekcji mogą zaburzyć równowagę mikrobioty jelitowej. Zmniejszają one populację pożytecznych bakterii (w tym Bifidobacteriaceae i Bacteroidales), co ułatwia rozwój CRE.
Jeszcze ciekawsze jest to, że podczas badania piperacyliny/tazobactamu w modelu mysim antybiotyki te nie tylko wpłynęły na bakterie, ale także zaburzyły środowisko wewnątrz jelit. Zwiększyły one dostępność niektórych substancji odżywczych, takich jak aminokwasy, wspierających wzrost CRE. To bogate w składniki odżywcze środowisko staje się żyzną glebą dla opornych bakterii.
Z drugiej strony, antybiotyki te zmniejszyły stężenie metabolitów mikroorganizmów, takich jak maślan lub propionian, które są inhibitorami wzrostu CRE. Gdy metabolitów tych jest mniej, CRE napotykają na swojej drodze mniej przeszkód.
Antybiotykooporność
Antybiotykooporność jest wielkim ogólnoświatowym problemem, a pojawienie się silnych patogenów CRE jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego. Poznanie roli mikrobioty jelitowej w antybiotykooporności ma podstawowe znaczenie.
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) to bardzo ważne metabolity wytwarzane przez pożyteczne bakterie jelitowe pełniące funkcję strażników zdrowia jelit. Nieprzemyślane stosowanie antybiotyków o szerokim spektrum działania może jednak spowodować zaburzenia mikrobioty jelitowej prowadzące do spadku ilości wytwarzanych SCFA i intensywniejszego wzrostu bakterii opornych na antybiotyki.
Jako specjaliści w zakresie medycyny musimy być świadomi tych złożonych interakcji z mikrobiotą jelitową. Uwzględnienie wpływu antybiotyków na delikatną równowagę mikrobioty może być kolejnym krokiem w skutecznej walce z antybiotykoopornością i ochronie zdrowia naszych pacjentów.
Czym jest Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach?
Co roku od 2015 r. WHO organizuje Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach, którego celem jest podnoszenie poziomu wiedzy o ogólnej odporności na mikroorganizmy.
Kampania ta, realizowana w dniach 18-24 listopada, zachęca społeczeństwo, pracowników służby zdrowia i decydentów do ostrożnego stosowania antybiotyków, aby zapobiec dalszemu szerzeniu się oporności na nie.
Szkolenie akredytacyjne, infografiki, wideo eksperta, aktualności, folder tematyczny… Zapoznajmy się z materiałami Biocodex Microbiota Institute poświęconymi probiotykom. Narzędzia i treści dostosowane do praktyki, które pozwalają poszerzyć wiedzę i przekazać ją pacjentom!
W obliczu ogromnej podaży produktów, pracownikowi służby zdrowia nie zawsze łatwo jest doradzić pacjentowi produkt zawierający jeden lub więcej wysokiej jakości szczepów bakterii probiotycznych i dostosowany do jego potrzeb 1,2 . Zalecenia ekspertów mogą Ci w tym pomóc.
Doradzanie pacjentowi, aby „przyjmował probiotyki”, może nie wystarczyć w przypadku chorego, który potrzebuje produktu probiotycznego, aby zaradzić konkretnemu problemowi3. A jednak amerykańskie badanie pokazuje, że 40% pracowników podstawowej opieki zdrowotnej, którzy zalecają probiotyki swoim pacjentom, pozwala im wybrać dowolny produkt4. Chociaż obecnie przyjmuje się, że probiotyki ogólnie przyczyniają się do dobrego stanu mikrobioty jelitowej, eksperci są zgodni co do tego, że skuteczność działania probiotyków zależy od szczepu5,6.
Dlatego ważne jest prawidłowe dopasowanie szczepu do określonych potrzeb zdrowotnych lub konkretnej choroby7. W tym celu konieczne jest w szczególności sprawdzenie, czy cechy i informacje o produkcie (szczep, dawkowanie, skład) odpowiadają pod każdym względem cechom produktu użytego w badaniach klinicznych, które wykazały korzyści płynące z jego stosowania3. Należy również zwrócić szczególną uwagę na następujące informacje :
jasne wskazanie rodzaju, gatunku i szczepu probiotyku zawartego w produkcie oraz przypisanego mu wskazania do stosowania8,9 ;
dawkowanie produktu3,8 ;
dowody kliniczne skuteczności szczepu probiotycznego w tym obszarze terapeutycznym, z którym jest powiązany, w dawce podobnej i nie niższej niż stosowana w badaniach klinicznych 8.
Przy wyborze produktu probiotycznego należy wziąć pod uwagę także inne czynniki :
rodzaj preparatu3,8 ;
okres trwałości do daty ważności, a nie od daty produkcji8;
jakość produktu powiązaną z wymaganiami producenta: wyniki kontroli jakości i najlepiej certyfikację przez niezależny organ8,9 .
Do wiadomości pacjenta
Poniżej znajduje się infografika „Czym są probiotyki?” przeznaczona dla Twojego pacjenta, informująca go o produktach na bazie probiotyków i ułatwiająca dyskusję podczas konsultacji.
Biocodex Microbiota Institute rekomenduje stronę internetową ISAPP, która zapewnia zarówno pracownikom służby zdrowia, jak i konsumentom materiały na temat probiotyków (w języku angielskim): https://isappscience.org/for-clinicians/resources/
Warto zwrócić uwagę pacjenta, że doustnemu przyjmowaniu produktu na bazie probiotyków mogą towarzyszyć przemijające skutki uboczne, takie jak gazy i wzdęcia10.
Należy pamiętać i informować pacjenta, że skuteczność szczepu probiotycznego może różnić się w zależności od pacjenta3.
Ryzyko związane ze stosowaniem szczepów probiotycznych jest uznawane za niskie, jednak rozsądne jest unikanie stosowania produktów probiotycznych u wcześniaków, osób nietolerujących którejkolwiek z substancji pomocniczych występujących w składzie produktów na bazie probiotyków, osób z obniżoną odpornością, cierpiących na zespół krótkiego jelita lub znajdujących się w stanie krytycznym3,11,12.
Zobacz pozostałe strony z naszej serii poświęconej probiotykom
Jaka transplantacja mikrobioty fekalnej jest najlepsza w przypadku terapii zespołu jelita drażliwego (IBS)? Zdaniem badaczy i klinicystów norweskich, dawka od 60 do 90 g podana do jelita cienkiego (a nie do grubego). Dobrze jest powtórzyć ten zabieg.
44%
Tylko 2 na 5 osób twierdzą że zostały poinformowane lekarza o właściwych zachowaniach niezbędnych do utrzymania zrównoważonej mikrobioty RU: Только 2 из 5 человек
Od 2015 do 2020 roku zrecenzowano 7 randomizowanych badań z grupą kontrolną (randomizowane kontrolowane badania kliniczne) polegających na zastosowaniu transplantacji mikrobioty fekalnej (FMT) w leczeniu zespołu jelita drażliwego. Ich wyniki są różne, a powodem są niewątpliwie różnice zastosowanych protokołów. Zespół norweski zbadał efekty zastosowania określonej dawki, powtórzenia FMT i obszaru jej zastosowania, stosując ten sam protokół co w jego poprzednim randomizowanym kontrolowanym badaniu klinicznym, które miało bardzo dobre wyniki (efekty utrzymywały się do 3 lat po wykonaniu FMT z zaledwie kilkoma przypadkami lekkich działań ubocznych). Przeszczep pochodził od tego samego (sidenote:
Superdawca
Dawca o znacznym zróżnicowaniu mikroorganizmów. Od jakości pobranej od niego mikrobioty zależą wyniki FMT. W omawianym przypadku jest to czterdziestoletni mężczyzna rasy białej urodzony siłami natury, karmiony piersią, tylko kilka razy w życiu leczony antybiotykami, zdrowy, niepalący, nie przyjmujący stale żadnych leków, o BMI mieszczącym się w normie, regularnie uprawiający aktywność fizyczną i przyjmujący suplementy diety odpowiednie dla sportowców (dzięki czemu jego dieta jest bogatsza niż przeciętnie w proteiny, błonnik, minerały i witaminy).
).
To nowe badanie objęło 186 cierpiących na zespół jelita drażliwego pacjentów zrandomizowanych do 3 grup i przyjmujących 90 g przeszczepu mikrobioty fekalnej (w poprzednim randomizowanym kontrolowanym badaniu klinicznym było to 30 lub 60 g) do jelita grubego lub dwunastnicy, lub dwukrotnie do dwunastnicy w odstępie tygodnia.
W ciągu roku po wykonaniu FMT badacze zaobserwowali znacznie zmniejszenie występowania (sidenote:
Ocena przy użyciu IBS-SSS, Birmingham IBS Symptom Questionnaire (BSQ) i skali oceny zmęczenia (FAS).
) we wszystkich grupach niezależnie od okresu, który upłynął od wykonania FMT: w dniu transplantacji objawy te występowały u 3/4 pacjentów, natomiast po 3 miesiącach u 17–32% (zależnie od grupy), a po roku u 24–41%. We wszystkich 3 grupach niezależnie od okresu, który upłynął od wykonania FMT, poprawiła się (sidenote:
Ocena przy użyciu kwestionariuszy IBS Quality of Life Instrument (IBS-QoL) i Short-Form Nepean Dyspepsia Index (SF-NDI).
). Powtórzenie transplantacji wzmacnia korzystne działanie na objawy i jakość życia.
Jelito cienkie jest lepszym celem niż jelito grube
Analiza próbek stolca (16S rRNA) pobranych na początku badania oraz po 3, 6 i 12 miesiącach od FMT wykazuje znaczne cofnięcie się dysbiozy we wszystkich poddanych terapii grupach. W wyniku FMT we wszystkich 3 grupach i we wszystkich terminach obserwacji stwierdzono znaczne zmiany profili bakteryjnych, przy czym między grupami wystąpiły różnice. Zmiany te dotyczą zwłaszcza 6 bakterii związanych z objawami oraz ze zmęczeniem, takich jak Alistipes spp. skorelowaną z kilkoma chorobami, takimi jak depresja, zaburzenia lękowe i zespół przewlekłego zmęczenia, lub działająca przeciwzapalnie Holdemanella biformis.
Przeszczep do jelita cienkiego umożliwia długoterminową kolonizację pożytecznymi bakteriami w przeciwieństwie do przeszczepu do jelita grubego, którego efekt utrzymuje się krócej. Natomiast – chociaż w poprzednim randomizowanym kontrolowanym badaniu klinicznym korzystne działanie nasilało się wraz ze zwiększaniem dawki (dawka 60 g działała lepiej niż 30 g) – dawka 90 g nie działała lepiej niż przetestowana już dawka 60 g. Optymalna dawka leży zatem w przedziale od 60 do 90 g.
Wyjaśnij swoim pacjentom przeszczep kału za pomocą tej dedykowanej treści:
Od momentu powstania Biocodex Microbiota Institute nawiązał silne partnerstwa ze stowarzyszeniami pacjentów, towarzystwami naukowymi i organizacjami zdrowia publicznego. Razem dążymy do wspólnego celu: informowania, edukowania i podnoszenia świadomości społecznej na temat znaczenia mikrobioty dla naszego zdrowia.
Gdy u chorych nie występują jeszcze kliniczne objawy (przyszłej) choroby Alzheimera, zaburzenia równowagi ich mikrobioty jelitowej mogą zdradzić, że schorzenie już zaatakowało. Czy pozwoli to wcześniej ją wykrywać?
Choroba Alzheimera rozwija się po cichu. Na etapie zwanym fazą przedkliniczną kompetencje poznawcze chorego wydają się normalne. Pogłębione badania wykazują już jednak postępujące gromadzenie się w mózgu dwóch białek: beta-amyloidu (Aβ) i tau, które odpowiadają za ubytki tkanek mózgu i powolną degenerację neuronów rozpoczynającą się w ośrodku pamięci, a następnie rozciągającą się na resztę mózgu.
Odłożenie się w mózgu pierwszych płytek beta-amyloidów i wystąpienie pierwszych objawów klinicznych choroby Alzheimera dzieli co najmniej 10 lat.
Po zakończeniu tej cichej fazy pojawiają się pierwsze objawy (sidenote:
Demencja
Zaburzenia mózgowe wpływające na pamięć, procesy myślowe, zachowanie i emocje. Niekiedy zmiany nastroju i zachowania pojawiają się wcześniej niż problemy z pamięcią. Z czasem objawy nasilają się. Większość chorych w końcu zaczyna potrzebować pomocy w codziennych czynności.
Źródła: OMS i organizacja Alzheimer’s Disease International). Jest to stadium kliniczne choroby Alzheimera objawiające się zmianą nastroju, a nawet osobowości, lukami w pamięci, zapominaniem pewnych słów w stopniu utrudniającym rozumienie, brakiem orientacji w czasie i przestrzeni, umieszczaniem przedmiotów w absurdalnych miejscach (na przykład wkładaniem kluczy do lodówki) itp.
Ponad 55 mln osób
na świecie jest dotkniętych demencją.
60% to 70%
przypadków demencji to efekt choroby Alzheimera
Dysbioza jelit w stadium przedklinicznym choroby Alzheimera
Co ma z tym wspólnego mikrobiota jelit? Wiadomo już, że w stadium klinicznym choroby mikrobiota jelitowa pacjentów wykazuje zaburzenia równowagi. Jak wykazało przeprowadzone w USA badanie opublikowane w 2023 r., nierównowaga ta występuje również w stadium przedklinicznym i nasila się w miarę gromadzenia się beta-amyloidów. To zaburzenie równowagi ekosystemu mikroorganizmów jelitowych (czyli dysbioza) nie ma związku z dietą: jadłospis przyszłych chorych na chorobę Alzheimera, u których nie występują jeszcze oznaki demencji, jest porównywalny ze sposobem odżywiania osób zdrowych, u których choroba ta nie rozwija się potajemnie.
75% respondentów
nie wie, że niektóre choroby – takie jak choroba Parkinsona, choroba Alzheimera czy autyzm – mogą mieć związek z mikrobiotą.
Czy są podstawy do prognozowania rozwoju klinicznej postaci choroby?
Zespół ustalił, które bakterie bytujące w jelitach są w stadium przedklinicznym nadmiernie lub niedostatecznie reprezentowane. Bakterie te umożliwiły im udoskonalenie z użyciem (sidenote:
Uczenie maszynowe:
Automatyczne uczenie się, w którym sztuczna inteligencja rozwiązuje zadanie w oparciu o zebrane dane metagenomiczne i metabolomiczne, w tym przypadku identyfikację rozróżniających gatunków bakterii.
Wazid M, Das AK, Chamola V, et al. Uniting cyber security and machine learning: Advantages, challenges and future research. ICT Express, 2022; 8(3), 313-321.) modeli prognozowania choroby Alzheimera. Oczywiście, korzyść jest niewielka, kiedy model wyjściowy obejmuje beta-amyloidy, których obecność jest przedkliniczną oznaką choroby Alzheimera. Ale punkcji lędźwiowej i badań obrazowych mózgu nie robi się co kilka dni. Kiedy modele opierają się tylko na danych łatwo dostępnych (wiek, płeć, nadciśnienie, wcześniejsze przypadki choroby w rodzinie itp.), uzupełnienie go danymi o bakteriach z próbki stolca pozwala poprawić (sidenote:
Czułość
Czułość testu medycznego mierzy jego zdolność do poprawnego wykrywania osób chorych (identyfikacji jak największej liczby chorych). Czułość bliska 100% oznacza, że możliwość pominięcia podczas badania przypadku choroby, czyli liczba wyników fałszywie ujemnych, jest mała (osób naprawdę chorych, u których choroby nie wykryto, jest niewiele).
Bertrand D, Fluss J, Billard C. Efficacité, sensibilité, spécificité : comparaison de différents tests de lecture. L’Année psychologique, 2010 ; 110, 299-320.) modelu o 6,8%, a jego (sidenote:
Swoistość
Swoistość to prawdopodobieństwo, że wynik testu będzie ujemny, jeżeli wiadomo, że badany jest zdrowy. Mierzy ona zatem zdolność testu do wykrywania osób zdrowych. Im swoistość bliższa wartości 1, tym mniej wyników fałszywie dodatnich.
Bertrand D, Fluss J, Billard C. Efficacité, sensibilité, spécificité : comparaison de différents tests de lecture. L’Année psychologique, 2010 ; 110, 299-320.) o 27,1%! Są więc narzędzia, aby łatwiej identyfikować obciążonych ryzykiem pacjentów, którym można by proponować pogłębioną diagnostykę.
Wyniki te pozwalają też myśleć o możliwości (jeżeli bakterie rzeczywiście są przyczyną tych zmian, co trzeba jeszcze potwierdzić) modyfikacji mikrobioty jelitowej, aby ograniczyć postępy choroby Alzheimera.
Pojęcie „probiotyk”, łączące łacińskie pro i greckie bios, a zatem oznaczające „dla życia”, zostało zaproponowane ponad 60 lat temu jako przeciwieństwo „antybiotyku” 1. Ze względu na ich korzystny wpływ na homeostazę mikrobioty i stan zdrowia gospodarza, mikroorganizmy probiotyczne budzą duże zainteresowanie naukowców, lekarzy i pacjentów. Probiotyki, chociaż dobrze zdefiniowane i określone, nie zdradziły jeszcze wszystkich swoich tajemnic. Prace trwają.
Definicja i krótka współczesna historia probiotyków
Probiotyki to „żywe drobnoustroje które, jeśli są podawane w wystarczających ilościach, mają dobroczynny wpływ na stan zdrowia gospodarza”. Pierwsza definicja Organizacji ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z roku 20022została nieco przeformułowana w wyniku porozumienia specjalistów w 2014 r3.
Od czasów starożytnych sfermentowanej żywności przypisywano zalety odżywcze i lecznicze. Jednak dopiero od roku 1906, w następstwie prac Louisa Pasteura, przebadano naukowo wpływ na zdrowie drobnoustrojów związanych z fermentacją mlekową4. I tak, Rosjanin Ilja Miecznikow powiązał długie życie mieszkańców bułgarskich terenów wiejskich z regularnym spożyciem sfermentowanego mleka, a więc z Bacillus bulgaricus5. Pediatra Henri Tissier, po stwierdzeniu, że kał dzieci chorych na biegunkę jest ubogi w „bifidobakterie” zasugerował, że mogłyby one pomóc w przywróceniu prawidłowej flory jelitowej6. „Boom” w nauce dotyczącej probiotyków rozpoczął się w latach 807, wraz z rozwojem biologii molekularnej. Od tego czasu nastąpiły znaczące postępy w charakterystyce drobnoustrojów probiotycznych oraz wykazywaniu ich dobroczynnego wpływu na zdrowie8 9.
Mikrobiota, probiotyk, mikrobiom: tak zbliżone, a jednak tak różne
Ludzkie ciało zamieszkuje mikrobiota jelitowa, która zawiera od 1012 do 1014 drobnoustrojów 7 , ale również mikrobiota skórna, pochwowa, ustna, nosowo-gardłowa i płucna 7,8 . Jakkolwiek pewne drobnoustroje wchodzące w skład mikrobioty jelitowej są źródłem potencjalnych probiotyków 5, nie można ich określać jako „probiotyki”,ponieważ nie zostały wyizolowane, scharakteryzowane, a ich wpływ na zdrowie nie został wykazany klinicznie 3 .
Pojęcia „mikrobiota” i „mikrobiom” są często mylone, jednak nie są synonimami. Pierwsze z nich opisuje różne drobnoustroje obecne w badanym środowisku z punktu widzenia taksonomii: rodzaje, gatunki… Drugie określa genom tych drobnoustrojów 6 , lub inne wewnętrzne lub zewnętrzne elementy strukturalne (RNA, cząsteczki sygnałowe, środowisko…) po to, aby lepiej zrozumieć ich aktywność oraz działanie 9.
Drobnoustroje w powiększeniu: które z nich to probiotyki?
Dla przypomnienia: drobnoustroje to istoty żywe niewidoczne gołym okiem, obejmujące10:
Wszystkie jednokomórkowe organizmy prokariotyczne (jedna komórka bez jądra): tu znajdują się bakterie, których liczne gatunki żyją we wszystkich środowiskach, w tym w ludzkim ciele 10,11, ale również archelony: odporne na skrajne warunki, były wśród pierwszych form życia na ziemi 12,13.
Niektóre eukariotyczne drobnoustroje jedno- lub wielokomórkowe (jedna lub więcej komórek z jądrem): tu wlicza się grzyby mikroskopowe, w tym drożdże lub pleśnie 14, ale równieżmikroglony oraz pierwotniaki15,16 .
Wirusy: ich przynależność do świata istot żywych pozostaje dyskusyjna: nie są to komórki i są w stanie się rozmnażać tylko w komórce gospodarza 10,17
Drobnoustroje najczęściej wykorzystywane jako probiotyki to:
Bakterie mlekowe, w tymrodzaje Lactobacillus,Bifidobacterium ale również Lactococcus,Streptococcus i Enterococcus 5,18 .
Rzadziej inne bakterie, takie jak Clostridium i Escherichia Coli 19.
Drożdże,takie jakSaccharomycesboulardii, wyizolowane ze skórki owoców liczi lub owoców mangostanu 20 , lub Kluveromyces 21.
Probiotyki są opisywane zgodnie z nomenklaturą międzynarodową według rodzaju, gatunku (czasami również podgatunku) i numeru szczepu 22 . Na przykład: Lactobacillus (rodzaj) casei (gatunek), następnie cyfry i/lub litery (szczep). Szczep różni się od innych drobnoustrojów tego samego gatunku, ponieważ jest unikalny genetycznie i ma specyficzne właściwości fizjologiczne 18.
Kwalifikacja „probiotyk”: uwaga na nieporozumienia
Niewłaściwe używanie pojęcia probiotyk jest częste. Jest ono umieszczane na niektórych produktach, takich jak szampony, środki dezynfekujące lub produkty po goleniu, bez wykazania spełnienia wymaganych kryteriów,jeśli chodzi o skuteczność i żywotność 3.
Fermentowane produkty żywnościowe są „uzyskiwane z wykorzystaniem rozwoju mikroorganizmów i pożądanej przemianie enzymatycznej składników żywnościowych”. Niektóre fermentowane produkty żywnościowe, takie jak jogurty, zawierają żywe drobnoustroje. Jednak aby można je było uznać za probiotyki, powinny one wykazywać dobroczynne działanie odżywcze wykraczające poza podstawę żywnościową 23 .
Prebiotyki to substraty, szczególnie błonnik pokarmowy (frukto-oligosacharydy, inulina…), wykorzystywane przez drobnoustroje z mikrobioty i sprzyjające ich rozwojowi, mające dzięki temu dobroczynny wpływ na gospodarza 24,25. Produkty, które zawierają jednocześnie pre- i probiotyki określa się jako symbiotyki 24.
Przeszczep mikrobioty jelitowej polega na wprowadzeniu kału zdrowego dawcy do przewodu pokarmowego pacjenta biorcy w celu leczenia chorób powiązanych z dysbiozą. Ze względu na to, że przeszczepiane drobnoustroje nie są identyfikowane, przygotowanie przeszczepu mikrobioty jelitowej nie jest procedurą dotyczącą probiotyków3. Obecnie przeszczep taki jest wskazany wyłącznie w przypadku nawracających infekcji spowodowanych C. difficile 26.
Korzyści zdrowotne z probiotyków
Skuteczność poszczególnych szczepów probiotyków została wykazana klinicznie w różnych obszarach.
Obszar trawienia
zapobieganie biegunce poantybiotykowej (AAD) u dzieci 27, biegunki spowodowane C. difficile 28 , ostre zapalenie żołądka i jelit u dzieci 29 , czynnościowe zaburzenia jelitowe 30 , nietolerancja laktozy 31 , przewlekłe zapalne choroby jelit (IBD) 32 , zapobieganie wrzodziejącemu zapaleniu jelita grubego u wcześniaków 33 , zakażenia H. pylori 34, zakażenia i biegunka w żywieniu pozajelitowym35, zapobieganie biegunce podróżnych 36 itp.
Inne obszary
zakażenia dróg oddechowych w sezonie zimowym 37, nawracające zakażenia układu moczowego 38, zakażenia ginekologiczne 39, atopowe zapalenie skóry u dzieci 40, alergie pokarmowe 41 itp.
Badane są inne dobroczynne skutki
szczególnie wpływ probiotyków na hipercholesterolemię 42, nowotwór jelita grubego 43, lub niektóre problemy neuropsychiatryczne 44.
Sposób działania poszczególnych szczepów
Probiotyk działa korzystnie na mikrobiotę, utrzymując ją w równowadze, sprzyjając jej odbudowie podczas epizodu dysbiozy i po nim lub zapobiegając niektórym sytuacjom klinicznym, w których następuje naruszenie ekosystemu drobnoustrojowego 45. Sposób działania zależy od szczepu, w większości przypadków nie można go ekstrapolować na podstawie gatunku lub rodzaju 46 .
Każdy probiotyk działa w sposób zależny od jego właściwości fizjologicznych i farmakologicznych i/lub wpływa na 46,47 :
gospodarza
poprzez modulowanie układu odpornościowego, działanie przeciwzapalne, wpływ troficzny na tkanki, stymulację wytwarzania enzymów i/lub wzmocnienie efektu barierowego przeciwko patogenom;
patogeny
poprzez uwalnianie cząsteczek o działaniu przeciwdrobnoustrojowym, zwalczających grzyby, bakterie lub wirusy;
toksyny
poprzez neutralizację toksyn patogenów.
Towarzystwa naukowe, takie jak World Gastroenterology Organisation (WGO), European Society for Paediatric Gastroenterology Hepatology and Nutrition (ESPGHAN) i The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) regularnie wydają opinie i zalecenia dotyczące stosowania probiotyków.
Nie wszystko jest probiotykiem: 4 ważne warunki
Cztery kryteria inspirowane definicją WHO/FAO 2 umożliwiają określenie, czy dane drobnoustroje można zakwalifikować do probiotyków 22,47:
scharakteryzowane w wystarczający sposób (rodzaj, gatunek i szczep) w testach fenotypowych i poprzez charakterystykę genetyczną; obecnie zalecane jest również sekwencjonowanie genomowe dla szczepu, szczególnie do celów oceny bezpieczeństwa;
brak toksyczności przy przewidywanym zastosowaniu, rozumianej jako wytwarzanie toksyn, potencjał hemolityczny lub zakaźność w modelu zwierzęcym;
pozytywny wpływ na człowieka, potwierdzony w co najmniej jednym badaniu klinicznym u ludzi, prowadzonym zgodnie z zaakceptowanymi standardami naukowymi lub zaleceniami i postanowieniami organów ds. zdrowia;
zachowywanie żywotności w produkcie, w skutecznej dawce, przez cały okres przechowywania produktu.
Zobacz pozostałe strony z naszej serii poświęconej probiotykom
26 Zallot, Camille : Transplantation de microbiote fécal et pathologies digestives, La Lettre de l'Hépato-gastroentérologue, Vol. XXI -n° 1, janvier-février 2018.
Zanim choroba Alzheimera zacznie dawać jakiekolwiek objawy kliniczne, następuje zmiana w mikrobiocie przyszłych chorych. Zmiana ta może pomóc w identyfikacji pacjentów w stadium przedklinicznym.
Wcześniejsze badania wykazały dysbiozę jelitową u pacjentów wykazujących objawy choroby Alzheimera. Ale czy pojawia się ona przed wystąpieniem pierwszych objawów? Właśnie to zagadnienie było przedmiotem badania przeprowadzonego przez zespół amerykańskich naukowców ze Szkoły Medycyny Uniwersytetu Waszyngtońskiego, którzy zanalizowali mikrobiotę 164 osób w wieku od 68 do 94 lat. Nie wykazywały one zaburzeń poznawczych, ale u 49 z nich występowały (sidenote:
Biomarkery
chorobotwórcze białka – β-amyloid (Aβ) i tau – wykrywane metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) lub metodą pomiaru w płynie mózgowo-rdzeniowym (PMR); markery neurodegeneracji (hipometabolizm skroniowo-ciemieniowy, zanik hipokampa itp.) wykrywane przy użyciu PMR oraz rezonansu magnetycznego (MRI).
). Wyniki są bezdyskusyjne: profile taksonomiczne mikroorganizmów bytujących w jelitach 49 osób „w stadium przedchorobowym” różnią się od tych, które stwierdzono u 115 osób z grupy kontrolnej.
55 mln
Ponad 55 mln osób na świecie jest dotkniętych demencją.
60–70%
60–70% przypadków demencji to efekt choroby Alzheimera.
Mikrobiota jelitowa typowa dla stadiów przedklinicznych
Ta dysbioza jest skorelowana z markerami przedklinicznych stadiów choroby, zwłaszcza z odkładaniem się w mózgu płytek beta-amyloidowych. Nie ma ona natomiast związku z biomarkerami neurodegeneracji (hipometabolizmem skroniowo-ciemieniowym, zanikiem hipokampa i innymi). Zmiana mikrobioty jelitowej następuje więc w bardzo wczesnym, bezobjawowym stadium choroby.
Dokładniej mówiąc, zmienia się – w górę lub w dół – populacja niektórych bakterii: Dorea formicigenerans o właściwościach zapalnych, Oscillibacter sp. 57_2, która może występować łąćznie ze spadkiem integralności nabłonka, przeciwzapalnej Faecalibacterium prausnitzii, a w mniejszym stopniu gatunków Coprococcus catus, Anaerostipes hadrus, Methanosphaera stadtmanae i Ruminococcus lactaris. Niektóre z tych bakterii jelitowych mogą więc uczestniczyć w łańcuchu związków przyczynowo-skutkowych, choć potrzebne są kolejne badania, żeby potwierdzić ten związek i wykluczyć przypadkową zbieżność.
10 lat
Od momentu odłożenia się w mózgu pierwszych płytek beta-amyloidów i wystąpienia pierwszych objawów klinicznych choroby Alzheimera mija co najmniej 10 lat.
Uproszczenie i poprawa identyfikacji pacjentów obciążonych ryzykiem
W każdym razie ten bakteryjny profil może pozwolić na lepsze prognozowanie choroby, na co wskazuje badanie przeprowadzone w podgrupie złożonej z 65 pacjentów: dodanie tych taksonów bakteryjnych poprawiło precyzję modeli prognostycznych. Oczywiście, jest to słaba poprawa (+1,5% czułości, +5,0% swoistości) w przypadku modelu wyjściowego obejmującego beta-amyloid stanowiący przedkliniczny objaw choroby. Ta ostatnia dana wymaga jednak złożonych badań. Natomiast kiedy modele opierają się tylko na danych łatwo dostępnych (demograficznych, współzmiennych klinicznych i danych genetycznych), uzupełnienie go charakterystykami taksonomicznymi wymagającymi tylko próbki stolca pozwala poprawić czułość modelu o 6,8%, a jego swoistość o 27,1%. Są więc narzędzia, aby łatwiej identyfikować obciążonych ryzykiem pacjentów, którym można by zalecać pogłębioną diagnostykę (punkcję lędźwiową oraz badania obrazowe mózgu). Badanie to może też otworzyć drogę do interwencji w zakresie mikrobioty zmierzających do ograniczenia postępów choroby Alzheimera w kierunku stadiów klinicznych.