Kolonizacja przewodu pokarmowego rozpoczyna się już w momencie narodzin, a następnie z biegiem lat zwiększa się zarówno ilość i różnorodność bakterii tak, że u dorosłego człowieka ilość bakterii zasiedlających przewód pokarmowy jest 10-krotnie większa niż wszystkich innych komórek organizmu.

Mikroflora bakteryjna to aż 500 do 1000 gatunków należących do 45 rodzajów i 17 rodzin. Ze względu na miejsce zasiedlania są to organizmy beztlenowe, bądź względne tlenowce, a głównym procesem metabolicznym jest fermentacja. Wśród wszystkich gatunków wyróżniamy organizmy patogenne (Shigella, Salmonella), organizmy względnie patogenne (E.coli, Proteus, Klebsiella) oraz organizmy dobroczynne (Lactobacillus, Bifidobacterium).

Każdy szczep, a nawet każda pojedyncza bakteria, może spełniać w naszym organizmie odmienne role, jednak jako flora bakteryjna pełnią wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka. Do najważniejszych należy ochrona przed patogennymi drobnoustrojami, poprzez udział w procesach immunologicznych związanych zarówno z odpornością wrodzoną jak i nabytą. Ponadto enzymy produkowane przez bakterie jelitowe są niezbędne do trawienie włókien pokarmowych tak jak błonnik czy inulina. Enzymy te pełnią też ważna rolę w reakcjach biochemicznych, wśród których najważniejsze to biotransformacja kwasów żółciowych oraz synteza witamin B12 i K. Mikroflora  bakteryjna pełni też istotną funkcję troficzną dla jelita, poprzez udział w rozwoju kosmków jelitowych.

Mikroflora jelitowa nie jest niezniszczalna. Przewlekła antybiotykoterapia może uszkadzać oraz upośledzać naturalny ekosystem jelitowy. Główne dwa mechanizmy, na drodze których antybiotyki zaburzają naszą naturalną florę bakteryjną to zabijanie komórek flory symbiotycznej (eradykcji mikroflory) oraz wprowadzanie antybiotykoodporności w  istniejących mikroorganizmach. Skutkiem pierwszego działania, w myśl zasady, że ‘przyroda nie znosi próżni’ jest zasiedlanie przewodu pokarmowego przez patogeny takie jak grzyby(rodz.Candida) oraz bakterii, z których najgroźniejszą jest Clostridium difficile. Ta gram dodatnia beztlenowa laseczka, a dokładnie wydzielane przez nią toksyny powodują rzekomobłoniaste zapalenie jelit-ostrą chorobę biegunkową jelita cienkiego lub grubego.Skutki antybiotykoopornościtakie jak osłabienie wrażliwości szczepów patogennych na antybiotyki mogą być równie niebezpieczne dla naszego zdrowia.

Aby uchronić się przed tymi nieprzyjemnymi skutkami przy każdej antybiotykoterapii powinniśmy stosować probiotyki, powszechnie znane jako ‘leki osłonowe’. Jeszcze kilkanaście lat temu nie było pewności co do łączenie antybiotykoterapii z probiotykami. Jednak przeprowadzone w ostatnim czasie randomizowane badania kliniczne pokazały i wyjaśniły większość mechanizmów działania probiotyków, potwierdzając ich skuteczność oraz zweryfikowały bezpieczeństwo ich stosowania.

Termin probityki, wywodzący się z greckiego [pro bios] oznaczającego ‘dla życia’ został po raz pierwszy wprowadzony w 1989 przez Fullera jako "dodatki do pokarmu zawierające żywe mikroorganizmy, które mogą wywierać korzystny wpływ na organizm gospodarza zwierzęcego poprzez poprawę równowagi mikroflory jelitowej".  Definicja ta była wielokrotnie modyfikowana, a obecnie obowiązująca jest definicja podana w 2004 roku przez ekspertów FAO/WHO (Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization), według której  probiotyki to ‘‘żywe mikroorganizmy, które konsumowane przez ludzi lub zwierzęta wywierają korzystny efekt na zdrowie poprzez ilościowy i jakościowy wpływ na mikroflorę jelitową i/lub modyfikację układu immunologicznego’".

Zgodnie z europejskimi wytycznymi, aby dany szczep został uznany za probiotyczny powinien spełniać szereg kryteriów. Przede wszystkim musi posiadać dokładnie zidentyfikowane pochodzenie, gatunek, szczep. Mechanizm działania oraz bezpieczeństwo stosowania musi być potwierdzone przeprowadzonymi badaniami, zarówno in vitro jak również in vivo na modelach zwierzęcych. Następnie powinny zostać przeprowadzone randomizowane, kontrolowane badania z podwójnie ślepą próbą z placebo na ludziach(lub inne odpowiednio zaprojektowane badania spełniające międzynarodowe kryteria). Ponadto powinny wykazywać ich odporność na niskie pH i sole żółci ( tj. przeżywalność przechodzenia przez przewód pokarmowy.)

Większość bakterii probiotycznych należy do gatunków Lactobacillus (L. acidophilus, L. casei, L. rhamnosus, L. lactis, L. plantarum) i Bifidobacterium (B. bifidum, B. longum, B. infantis). Są to gram dodatnie bakterie produkujące kwas mlekowy, które stanowią integralną część mikroflory bakteryjnej. Probiotyczne właściwości wykazują też drożdże gatunków Saccharomyces boulardii oraz Saccharomyces cerevisiae. Składnikami produktów probiotycznych mogą być również niepatogenne szczepy Escherichia coli oraz Bacillus spp., które nie wchodzą w skład naturalnej flory jelitowej człowieka.

Aby produkt probiotyczny był skuteczny, musi zawierać odpowiednio wyselekcjonowany szczep. Warto zwracać uwagę na odpowiednią ilość żywych komórek mikroorganizmu probiotycznego w preparacie. Normą jest, aby w takim środku było nie mniej niż 1.000.000 komórek w 1 ml roztworu. Właściwy efekt terapeutyczny uzyskujemy jednak dopiero po podaniu powyżej 100.000.000 komórek.

Podobnie jak naturalna flora bakteryjna, tak bakterie stanowiące probiotyki charakteryzują się dużą różnorodnością nie tylko gatunkową, ale przede wszystkim mechanizmem działania na organizm człowieka.  Wprowadzone do organizmu człowieka bakterie probiotyczne współpracują z naturalną mikroflorą. Przejawia się to przede wszystkim jako wspomaganie procesów obronnych organizmu poprzez wytwarzanie bakteriocyn, czyli  enzymów niszczących patogenne bakterie. Probiotyki również poprawiają kondycję błony śluzowej jelita uszczelniając w ten sposób naturalną barierę przed niepożądanymi gośćmi. Szeroko opisany został wpływ probiotyków na mechanizmy immunologiczne organizmu. Wykazano, że bakterie probiotyczne mogą hamować wytwarzanie interleukin prozapalnych a stymulować produkcję interleukin wygaszających stan zapalny (IL-8), wzrost wydzielania przeciwciał klasy A (IgA) oraz wzmacnianie działania  komórek NK (naturalkillers). Wszystkie te cząsteczki sprzyjają walce organizmu z intruzami.

Stosowane obecnie probiotyki charakteryzują się znakomitym profilem bezpieczeństwa. Środki ostrożności powinny być zachowane jedynie w kilku szczególnych przypadkach takich jak przedwcześnie urodzone noworodki oraz osoby chore na AIDS bądź będące nosicielami wirusa HIV. Tym nie mniej nie stanowi to bezwzględnego przeciwskazania do stosowania probiotyków.

„W latach pięćdziesiątych dziewiętnastego wieku Louis Pasteur odkrył, że bakterie zawarte w mleku i innych produktach spożywczych mogą powodować choroby. Stworzył on proces zwany od jego nazwiska pasteryzacją. Jest on wykorzystywany do dziś. Niestety za sprawą Pasteura powszechnym stało też się przekonanie że wszystkie bakterie są szkodliwe. Nie dostrzegł on bowiem, że niektóre z nich działają korzystnie na organizm. Dopiero w 1908 roku dr Miecznikow odkrył pewne pozytywne efekty działania bakterii, a mianowicie bakterii probiotycznych. Za swoje odkrycia otrzymał on Nagrodę Nobla. W dobie pasteryzacji i homogenizacji pokarmy są przetwarzane i nie zawierają takiej ilości probiotyków jakie są niezbędne organizmowi. Dlatego musimy suplementować się probiotykami z zewnątrz. Obecnie jesteśmy w stanie wyodrębnić szczepy bakterii, które pomagają poprawić przyswajanie substancji odżywczych, usprawnić trawienie i mają pozytywny wpływ na układ pokarmowy. Niektórzy mogą kwestionować potrzebę suplementacji probiotykami myśląc o sobie jako o zdrowych, aktywnych osobach, które zwracają uwagę na to co jedzą. Jednak istnienie takiej potrzeby jest niezaprzeczalne.” - skomentował Dr. Mark Pedersen - Lead Producer i Formulator z ViaViente Health and Science Team.

Na naszym rynku znajduje się w chwili obecnej wiele suplementów diety zawierających bakterie probiotyczne. Ważne jest jednak, aby pacjent nie dał się nabrać na ładne, kolorowe opakowanie, czy miłą Panią, która taki środek reklamuje w telewizji. Jeżeli nie mamy odpowiedniej wiedzy, warto zapytać farmaceutę w aptece, czy dany preparat jest skuteczny, czy zawiera odpowiednią ilość żywych mikroorganizmów i czy szczep, który się w danym leku znajduje ma potwierdzone działanie. Nie można zapominać o odpowiednim przechowywaniu już kupionego preparatu. Probiotyków nie powinno się zamrażać, jak również nie należy ich przechowywać temperaturze pokojowej, gdyż drastycznie obniży to skuteczność preparatu. Najlepiej tym bakteriom będzie na półce w lodówce i tak przechowywane będą nam służyły w sposób optymalny w trosce o nasze zdrowie.

Badania ex vivo potwierdziły właściwości przeciwzapalne pewnych szczepów głównie poprzez zmniejszenie (down-regulation) produkcji prozapalnych cytokin oraz  atenuację(uśpienie) czynnika  NF-κB w komórkach epitelium. Daje to  podstawy do dalszych badań nad zastosowania probiotyków w przewlekłych chorobach zapalnych jelit, takich jak choroba Cronha czy wrzodziejące zapalenie jelita grubego. W niektórych publikacjach pojawiają się wzmianki o działaniu antykancerogennym pewnych określonych gatunków bakterii probiotycznych.

Bibliografia:

1. Farm. Pol. 2010: 66 (11) s.768
2. Wiad. Lek. 2004: 57 (9/10) s. 491
3. Świat Farm. 2009 (9) s. 19
4. Świat Med. Farm. 2005 (1/2) s. 45-56
5. Świat Med. Farm. 2004 (10) s. 26-32
6. http://pl.wikipedia.org
7. M. Montaltoet al. Intestinal microbiota and its functions Digestive and Liver Disease Supplements Volume 3, Issue 2, July 2009: 30–34 2.          
8. S. F. Plummera et al.Effects of probiotics on the composition of the intestinal microbiota following antibiotic therapyInternational Journal of Antimicrobial AgentsVolume 26, Issue 1, July 2005: 69–74
9. K. Kotzampassiet al. Probiotics for infectious diseases: more drugs, less dietary supplementation International Journal of Antimicrobial Agents Volume 40, Issue 4, October 2012: 288–296
10. P.Marteau, F.Shanahan,Basic aspects and pharmacology of probiotics: an overview of pharmacokinetics, mechanisms of action and side-effectsBest Practice & Research Clinical GastroenterologyVolume 17, Issue 5, October 2003: 725–740

Krzysztof Słomiak
portal biotechnologia.pl

Tekst został napisany we współpracy z Panią Karoliną Paciorek, studentką V roku Farmacji Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego