|
Immunomodulacja przez przewód pokarmowy
prof. dr hab. Kazimierz Madaliński
Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego Państwowy Zakład Higieny
Probiotyki są to preparaty lub produkty żywnościowe zawierające pojedyncze/mieszane hodowle żywych drobnoustrojów, które wywierają korzystny efekt na zdrowie organizmu, jeśli zostały podane w odpowiedniej liczbie (definicja FAO/ WHO). Podstawowe dostępne probiotyki odkryto już na początku XX wieku – są to pałeczki kwasu mlekowego (ang. Lactic acid bacteria, LAB), występujące w fizjologicznej mikroflorze przewodu pokarmowego człowieka. Należą one najczęściej do rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium oraz do drożdżaków Saccharomyces. Szczepy bakterii probiotycznych muszą charakteryzować się zdolnością przylegania do komórek nabłonka jelit, aby nie zostały natychmiast usunięte z ustroju.
Probiotyki, w zależności od szczepu, wykazują szereg korzystnych działań: ułatwiają proces trawienia białek, cukrów i tłuszczów, zwiększają absorpcję minerałów i witamin, a także zwiększają oporność mikroflory na działanie antybiotyków. Ponadto wytwarzają szereg metabolitów tworzących korzystne środowisko w przewodzie pokarmowym oraz modulują reakcje odpornościowe. Odbywa się to przez utrzymanie odpowiedniej równowagi czynników (cytokin) stymulujących stan zapalny i hamujących te reakcje, co zwiększa odporność na zakażenia. Ponadto niktóre szczepy bakterii probiotycznych wykazują także działanie przeciwalergiczne, a nawet przeciwnowotworowe. Głównym wskazaniem do stosowania probiotyków jest leczenie antybiotykami, które niszczą nie tylko patogeny odpowiedzialne za zakażenie, ale także mikroflorę przewodu pokarmowego. Probiotyki powinny być podawane co najmniej przez 2 tygodnie, tj. przez okres niezbędny do odrestaurowania własnej mikroflory.
Niewątpliwie, najwięcej nadziei budzi działanie immunomodulacyjne probiotyków. Określone szczepy bakterii stymulują aktywację zarówno ogólnej, jak i lokalnej odpowiedzi odpornościowej, zwłaszcza z udziałem krążącej i wydzielniczej IgA. Wymaga to współdziałania bakterii tworzących mikroflorę, komórek nabłonkowych oraz odpornościowych – makrofagów i limfocytów. Obserwowano wzrost syntezy wydzielniczych przeciwciał klasy IgA po stosowaniu bakterii probiotycznych Lactobacillus u dzieci z alergią na białka mleka krowiego [1]. Ponadto, probiotyki przyczyniają się do prawidłowego dojrzewania układu odpornościowego związanego
z jelitami oraz podnoszą próg tolerancji pokarmowej.
Właściwości probiotyków oraz ich działanie immunomodulacyjne i przeciwzapalne przyczyniło się do rozszerzenia wskazań do ich użycia. Poniżej podaję przykłady zastosowań terapeutycznych/profilaktycznych probiotyków, wykazanych u dzieci i dorosłych, zazwyczaj na bardzo dużej liczbie osób, w pracach klinicznych z podwójną ślepą próbą, randomizowanych i z podaniem placebo. Dla części z nich przeprowadzono metaanalizę uzyskanych wyników.
a. Zapobieganie alergii i próby terapii. Stosowanie probiotyków wydatnie zmniejszyło częstość występowania atopowego zapalenia skóry u noworodków, genetycznie zagrożonych tą chorobą [2,3]. Podobnie, probiotyki powodowały obniżenie nadwrażliwości kontaktowej na alergeny, na skutek korzystnego działania na odporność komórkową i regulację cytokin [4]. W innym badaniu, u dzieci w wieku 4-10 lat z łagodną i średnio zaawansowaną astmą, podawanie preparatu zawierającego probiotyki przez 3 miesiące spowodowało poprawę funkcji układu oddechowego, mniejszą liczbę zaostrzeń astmy, oraz mniejszą podaż leków rozszerzających oskrzela, w porównaniu do dzieci z grupy kontrolnej. Zaobserwowano także wzrost ekspresji antygenów HLA-DR na monocytach i spadek limfocytów naiwnych w krążeniu w grupie badanej, w porównaniu z kontrolną [5].
b. Choroby układu oddechowego. Poddano weryfikacji hipotezę, że probiotyki, poprzez swoje działanie immunomodulacyjne, mogą wpływać na częstość zakażeń układu oddechowego. W badaniu, w którym uczestniczyło ponad 600 dzieci w wieku 3-6 lat, wykazano, że w grupie otrzymujących probiotyki obserwowano mniejszą liczbę dzieci z zakażeniami dróg oddechowych, jak i mniejszą liczbę dzieci, u których stosowano antybiotyki, w porównaniu z grupą kontrolną [6].
c. Choroby przewodu pokarmowego. Przewód pokarmowy człowieka ma największą powierzchnię, przez którą organizm kontaktuje się z otoczeniem. Przewód ten jest oddzielony od świata zewnętrznego oraz od krwiobiegu przez barierę; po jej uszkodzeniu śluzówka staje się wrażliwa na patogenne czynniki zewnętrzne. Probiotyki okazały się skuteczne w leczeniu ostrej biegunki zakaźnej oraz w zapobieganiu biegunkom poantybiotykowym. W badaniach doświadczalnych wykazano, że w mechanizmie korzystnego działania bakterii probiotycznych odgrywały rolę: uszczelnienie bariery jelitowej, zwiększenie napływu limfocytów T i B, a także wzrost wskaźników odpowiedzi [7,8]. W innych badaniach, dotyczących choroby Leśniowskiego-Crohna dowiedziono, że żywe bakterie probiotyczne zmniejszały odpowiedż zapalną błony śluzowej chorych na zakażenie E. coli, przez hamowanie mediatorów prozapalnych [9]. W najbardziej zasiedlonym przez mikroflorę odcinku przewodu pokarmowego (jelicie cienkim) probiotyki mogą wykazać całą gamę swoich możliwości: przeciwdziałają przepuszczalności jelit; powodują wychwyt alergenów i patogennych drobnoustrojów (łącznie z wydzielniczą IgA); przyczyniają się do równowagi cytokin; wyzwalają tolerancję pokarmową; powodują syntezę substancji antybiotycznych, bakteriocyn [10]. Czynniki te łącznie przyczyniają się do utrzymania ekosystemu jelita.
d. Korzystne efekty w stanie zdrowia. Wykazano pozytywny wpływ probiotyków na odporność studentów w sytuacjach stresowych: podawanie produktu zawierającego bakterie jogurtowe oraz określony szczep bakterii probiotycznych w ciągu 6-tyg. okresu egzaminacyjnego spowodowało istotny statystycznie wzrost ogólnej liczby limfocytów oraz ich subpopulacji CD56 (od których m.in. zależy odporność przeciwnowotworowa) [11]. Kolejnym wynikiem, sprawdzonym w kilkakrotnych badaniach, było wzmocnienie odporności u osób starszych spożywających fermentowany, probiotyczny napój mleczny w trakcie szczepień, co wyrażało się wyższym poziomem swoistych przeciwciał przeciwgrypowych [12].
Należy zastrzec, że są także badania niewykazujące tak wyraźnych korzystnych efektów probiotyków. Warto pamiętać, że działanie probiotyków jest szczepozależne co oznacza, że w celu racjonalnego ich stosowania niezbędna jest znajomość konkretnego szczepu bakterii, a nie tylko rodzaju lub gatunku.
Podsumowując należy stwierdzić, że wprowadzone do praktyki lekarskiej w latach 80. i 90. XX wieku bakterie probiotyczne, okazały się bardzo korzystnym narzędziem profilaktycznym i terapeutycznym w takich sytuacjach, jak biegunki po stosowaniu antybiotyków, choroby zakaźne przewodu pokarmowego i układu oddechowego oraz alergie. Mają one także korzystne działanie pozwalające na utrzymanie homeostazy u osób zdrowych.
Piśmiennictwo
- Viljainen M., Haahtela T., Juntunen-Korpela R., Savilahti E.: Probiotic effects on faecal inflammatory markers and on faecal IgA in food allergic atopic eczema/dermatitis syndrome infants, Pediatr Allergy Immunol 2005; 16: 65-71.
- Kalliomaki M. i wsp.: Probiotics in primary prevention of atopic disease: a randomized placebo-
-controlled study, Lancet 2001, 357, 1076-1079.
- Kalliomaki M., Salminen S., Poussa T., Arvilommi H., Isolauri E.: Probiotics and prevention of
atopic disease: 4-year follow-up of a randomized placebo-controlled trial, Lancet 2003, 361,
1869-1871.
- Chapat L., Chemin K., Dubois B., Bourdet-Sicard R., Kaiserlian D.: Lactobacillus casei reduces
CD8+ T cell-mediated skin inflammation. Eur. J. Immunol. 2004; 34: 2520-28.
- Gutkowski P., Madaliński K., Grek M., Dmeńska H., Syczewska M., Michałkiewicz J.: Effect
of orally administered probiotic strains Lactobacillus and Bifidobacterium in children with atopic
asthma, Central European Journal Immunology 2010; 35, no 4, 233.
- Merensiein D., Murphy M., Fokar A., Hernandez R.K., Park H., Nsouli H., Sanders M.E., Davis
B.A., Niborski V., Tondu F., Shara N.M.: Use of a fermented dairy probiotic drink contain8ing Lactobacillus casei (DN-114 001) to decrease the rate of illness in kids: the DREINK study, Europ J of Clin Nutrition 2010, 64, 669-677.
- Eun C.S., Kim Y.S., Han D.S., Choi J.H., Lee A.R., Park Y.K.: Lactobacillus casei prevents impaired
barrier function in intestinal epithelial cells, APMIS 2010, 119, 49-56.
- Maldonado Galdeano C., de Moreno de LeBlanc A., Carmuega E., Weil R., Perdigon G.: Mechanisms involved in the immunostimulation by probiotic fermented milk, J of Dairy Res 2009, 76, 446-454.
- Llopis M., Antolin M., Carol M., Borruel N., Casellas F., Martinez C., Espin-Basany E., Guarner
F., Malagelada J-R.: Lactobacillus casei downregulates commensal inflammatory signals in crohn’s disease mucosa. Inflamm Bowel Dis 2009, vol 15, 275-283.
- Madaliński K., Szajewska H.: Probiotyki: mechanizm działania, immunomodulacja i potencjalne
zastiosowani9e w chorobach przewodu pokarmowego, Zakażenia 2004, nr 5, 43-48.
- Marcos A., Wärnberg J., Nova E., Gomez S., Alvarez A., Alvarez R., Mateos J.A., Cobo J.M.:
The effect of milk fermented by yogurt cultures plus Lactobacillus casei DN-114001 on the immune response of subjects under academic examination stress. Eur J Nutr 2004, 43: 381-389.
- Boge T., Remigy M., Vaudaine S., Tanguy J., Boudet-Sicard R., van der Werf S.: A probiotic
fermented dairy drink improves antibody response to influenza vaccination in the elderly in two
randomized controlled trials. Vaccine 2009, 27, 5677-5684.
|