Probiotyki: o czym mowa?

Probiotyki

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.

O tym artykule

Opublikowano 25 Październik 2023

Zaktualizowano 05 Styczeń 2024

Spis treści

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 2002 ² została nieco przeformułowana w wyniku porozumienia specjalistów w 2014 r ³.

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 mlekową ⁴. I tak, Rosjanin Ilja Miecznikow powiązał długie życie mieszkańców bułgarskich terenów wiejskich z regularnym spożyciem sfermentowanego mleka, a więc z Bacillus bulgaricus ⁵ . Pediatra Henri Tissier, po stwierdzeniu, że kał dzieci chorych na biegunkę jest ubogi w „bifidobakterie” zasugerował, że mogłyby one pomóc w przywróceniu prawidłowej flory jelitowej ⁶ . „Boom” w nauce dotyczącej probiotyków rozpoczął się w latach 80 ⁷ , wraz z rozwojem biologii molekularnej. Od tego czasu nastąpiły znaczące postępy w charakterystyce drobnoustrojów probiotycznych oraz wykazywaniu ich dobroczynnego wpływu na zdrowie ^{8 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, obejmujące ¹⁰:

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 również mikroglony oraz pierwotniaki^15,16 .
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 tym rodzaje Lactobacillus, Bifidobacterium ale również Lactococcus, Streptococcus i Enterococcus ^5,18.
Rzadziej inne bakterie, takie jak Clostridium i Escherichia Coli ¹⁹.
Drożdże, takie jak Saccharomyces boulardii, 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 probiotyków ³. 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 pozajelitowym ³⁵, 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

How do you choose a probiotic for your patient?

Everything you need to know about probiotics

BMI-21.24

źródła

1 Gasbarrini G, Bonvicini F, Gramenzi A. Probiotics History. J Clin Gastroenterol. 2016;50 Suppl 2, Proceedings from the 8th Probiotics, Prebiotics & New Foods for Microbiota and Human Health meeting held in Rome, Italy on September 13-15, 2015:S116-S119.

2 FAO/OMS, Joint Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization. Working Group. Report on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food, 2002.

3 Hill C, Guarner F, Reid G, et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514.

4 McFarland LV. From yaks to yogurt: the history, development, and current use of probiotics. Clin Infect Dis. 2015;60 Suppl 2:S85-S90.

5 Zommiti M, Feuilloley MGJ, Connil N. Update of Probiotics in Human World: A Nonstop Source of Benefactions till the End of Time. Microorganisms. 2020;8(12):1907.

6 Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, et al. Defining the human microbiome. Nutr Rev. 2012;70 Suppl 1(Suppl 1):S38-S44.

7 Site Web Inserm : Microbiote intestinal (flore intestinale) (MAJ 01/02/16, accédé le 06/06/21).

8 Beck JM, Young VB, Huffnagle GB. The microbiome of the lung. Transl Res. 2012;160(4):258-266.

9 Berg G, Rybakova D, Fischer D, et al. Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges [published correction appears in Microbiome. 2020 Aug 20;8(1):119]. Microbiome. 2020;8(1):103.

10 InformedHealth.org [Internet]. Cologne, Germany: Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG); 2006-. What are microbes? 2010 Oct 6 [Updated 2019 Aug 29].

11 Site Web Microbiology Society : Bacteria (accédé le 05/06/21).

12 Site Web Microbiology Society : Archaea (accédé le 05/06/21).

13 Gribaldo S, Forterre P, Brochier-Armanet C., Les ARCHAEA : Evolution et diversité du troisième domaine du vivant, Bull. Soc. Fr. Microbiol. 2008; 23(3):137-145.

14 Site Web Microbiology Society : Fungi (accédé le 05/06/21).

15 Site Web Microbiology Society : Algae (accédé le 05/06/21).

16 Site Web Microbiology Society : Protozoa (accédé le 05/06/21).

17 Site Web Microbiology Society : Viruses (accédé le 05/06/21).

18 ILSI Europe, 2013 Probiotics, Prebiotics and the Gut Microbiota. ILSI Europe Concise Monograph. 2013:1-32

19 Wassenaar TM. Insights from 100 Years of Research with Probiotic E. Coli. Eur J Microbiol Immunol (Bp). 2016;6(3):147-161.

20 McFarland LV. Systematic review and meta-analysis of Saccharomyces boulardii in adult patients. World J Gastroenterol. 2010;16(18):2202-2222.

21 Maccaferri S, Klinder A, Brigidi P, et al. Potential probiotic Kluyveromyces marxianus B0399 modulates the immune response in Caco-2 cells and peripheral blood mononuclear cells and impacts the human gut microbiota in an in vitro colonic model system. Appl Environ Microbiol. 2012;78(4):956-964.

22 Binda S, Hill C, Johansen E, et al. Criteria to Qualify Microorganisms as "Probiotic" in Foods and Dietary Supplements. Front Microbiol. 2020;11:1662.

23 Marco ML, Sanders ME, Gänzle M, et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on fermented foods. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(3):196-208.

24 Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021.

25 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502.

26 Zallot, Camille : Transplantation de microbiote fécal et pathologies digestives, La Lettre de l'Hépato-gastroentérologue, Vol. XXI -n° 1, janvier-février 2018.

27 Szajewska H, Canani RB, Guarino A, et al. Probiotics for the Prevention of Antibiotic-Associated Diarrhea in Children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016;62(3):495-506.

28 McFarland LV, Surawicz CM, Greenberg RN, et al. A randomized placebo-controlled trial of Saccharomyces boulardii in combination with standard antibiotics for Clostridium difficile disease [published correction appears in JAMA 1994 Aug 17;272(7):518]. JAMA. 1994;271(24):1913-1918.

29 Guarino A, Ashkenazi S, Gendrel D, et al. European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition/European Society for Pediatric Infectious Diseases evidence-based guidelines for the management of acute gastroenteritis in children in Europe: update 2014. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2014;59(1):132-152.

30 McKenzie YA, Thompson J, Gulia P, et al. (IBS Dietetic Guideline Review Group on behalf of Gastroenterology Specialist Group of the British Dietetic Association). British Dietetic Association systematic review of systematic reviews and evidence-based practice guidelines for the use of probiotics in the management of irritable bowel syndrome in adults (2016 update). J Hum Nutr Diet. 2016;29(5):576-592.

31 Oak SJ, Jha R. The effects of probiotics in lactose intolerance: A systematic review. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019;59(11):1675-1683.

32 Bejaoui M, Sokol H, Marteau P. Targeting the Microbiome in Inflammatory Bowel Disease: Critical Evaluation of Current Concepts and Moving to New Horizons. Dig Dis. 2015;33 Suppl 1:105-112.

33 AlFaleh K, Anabrees J. Probiotics for prevention of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2014;(4):CD005496.

34 Malfertheiner P, Megraud F, O'Morain CA, et al. Management of Helicobacter pylori infection-the Maastricht V/Florence Consensus Report. Gut. 2017;66(1):6-30.

35 Ballesteros Pomar, María D, and Elena González Arnaiz. “Role of prebiotics and probiotics in the functionality of the microbiota in the patients receiving enteral nutrition”. Nutricion hospitalaria vol. 35,Spec no2 18-26. 3 Apr. 2018.

36 McFarland LV. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler's diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007;5(2):97-105.

37 Smith TJ, Rigassio-Radler D, Denmark R, et al. Effect of Lactobacillus rhamnosus LGG® and Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB-12® on health-related quality of life in college students affected by upper respiratory infections. Br J Nutr. 2013;109(11):1999-2007.

38 Beerepoot MA, Geerlings SE, van Haarst EP, van Charante NM, ter Riet G. Nonantibiotic prophylaxis for recurrent urinary tract infections: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Urol. 2013;190(6):1981-1989.