Probiotika MUDr. Žáková Anna, Ph.D. IGEK, FNB Probiotika •Zakladatel: •ruský mikrobiolog Ilja Mečnikov (1845 - 1916) •1905 - izoloval první probiotikum Lactobacillus bulgaricus Probiotika •Živé mikroorganizmy lidského původu, které příznivě ovlivňují zdraví člověka, •nepatogenní, •schopnost odolat procesům trávení, HCL, žluči, •upravují mikrobiální rovnováhu střeva, porušenou slizniční bariéru Probiotika •posilují střevní imunitní systém •usnadňují eliminaci toxinů a eradikaci patogenních mikrobů •aplikují se v živém stavu •schopnost adherovat ke kolonocytům •schopnost kolonizovat tračník •bezpečnost Probiotika •Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii bulgaricus, Lactobacillus johnsoni, •Escherichia coli •Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium brevis, Bifidobacterium longum •enterokoky, streptokoky • Bioterapeutika •Není lidského původu •kvasinka Saccharomyces boulardii • Probiotika •Výskyt: •jogurty, kvasné mléčné produkty •všechny požadavky na probiotika nesplňují •- jsou to: E coli, kmen Nissle, lactobacillis casei spec. Rhamnosus a bioterapeutikum Saccharomyces boulard Prebiotika •Složky potravy, které nejsou natravitelné enzymy lidského těla, ale ovlivňují růst a aktivitu bakterií v tlustém střevě •„tračníková potrava“ vznikají krátké mastné kyseliny, aminokyseliny, polyaminy, růstové faktory, vitamíny, antioxidancia • Prebiotika •Řadíme: • •vláknina, inulin, fruktooligosacharidy, galaktooligosacharidy ( cibule, banán, čekanka, chřest, artičok) Synbiotika •Směs probiotik a prebiotik •např. směs fruktooligosacharidů a bifidobakterií • • Nežádoucí účinky •Popisovány jen zřídka v literatuře •infekce způsobená laktobacily nebo bifidobakteriemi - v 0,05 - 0,4% případech infekční endokarditida, event. sepse •fungémie u dvou imunokomprominovaných pacientů •exacerbace průjmů u dvou pacientů s UC, kteří užívali Saccharomyces boulardii Účinky probiotik •Experimentální kolitida - příznivé účinky •Experimentální kolorektální karcinom - Bifidobacterium longum u potkanů snižuje výskyt ložisek aberantních krypt, které se považují za preneoplastický marker Účinky probiotik •kompetice s patogenními mikroby v adhezi na povrch kolonocytů •tvorba mikrocinů a kolicinů, tj. peptidů, které inaktivují nebo ničí jiné mikroby •úprava střevní propustnosti a mikrobiální translokace •stimulace proliferace kolonocytů • Účinky probiotik •účast na tvorbě základních substrátů pro výživu sliznice tračníku (krátké mastné kyseliny (butyrát) a některé AMK ( arginin, cystein, glutathion) •vliv na lokální a systémovou imunitní odpověď - snížená absorpce a urychlená degradace antigenů, zvýšení počtu B lymfocytů ve sliznici, zvýšení lokální sekrece Il - 1,6, 10 a TNF - a • • Účinek probiotik •Zábrana přerůstání patogenních mikrobů a eliminace toxinů •tvorba steroidů z cholesterolu a ¯ celkového cirkulujícího cholesterolu •účast v regulaci dalších střevních funkcí - sekrece a utilizace hlenu, vstřebávaní, GIT motility, průtoků krve splanchnikem Klinické práce - Idiopatické záněty •E.coli Nissle ( Mutaflor) •jsou práce, které prokazují, že toto probiotikum je v udržení remise ekvivalentní mesalazinu u idiopatické proktokolitidy během 3 - 12 měsíčního sledování •Crohnova nemoc - Malchow zjistil o polovinu méně relapsů během roku... Klinické práce - chronická pouchitida •Gionchetti - v dvojitě slepé studii, placebem kontrolované • probiotikum VSL 3 aplikované po dobu 9 měsíců významně snížilo počet relapsů Využití u jaterních onemocnění •Ovlivňují složení střevní flóry a tím riziko vzniku infekcí u pacientů s jaterní cirhózou •prevence vzniku spontánní bakteriální peritonitidy •užívaní antibiotik u cirhotiků s varikózním krvácením - snížení výskytu bakteriální infekce a prodloužení doby přežití Využití u jaterních onemocnění •Diskutována otázka preventivního podávání probiotik •léčba jaterní encefalopatie - dominantní postavení antibiotika a probiotika •laktobacily - ¯ aktivitu bakteriálních ureáz -může vést k poklesu hyperamonémie a zabránění vzniku encafalopatie Dráždivý tračník •Funkční onemocnění •Probiotika mění složení a metabolickou aktivitu střevní mikroflóry – produkci MK s velmi krátkým řetězcem a plynu •4 týdenní podávání L. plantarum redukovalo výskyt bolesti a nadýmání • • Dráždivý tračník •Další studie – L.acidophillus – redukce bolesti •Bifidobacterium infantis - zmenšuje bolest a zlepšuje vyprazdňování • Lactobacilus salivarius - zlepšilo se vyprazdňování Kriticky nemocní •Abdominální chirurgie - velké operace (resekce pankreatu, žaludku, střeva) •enterální výživa klasická a enterální výživa s probiotiky- 30den septické komplikace 10% u nemocných s probiotiky a 30 % s klasickou enterální výživou •další studie nenašla signifikantní rozdíl Probiotika •Actimel - Lactobacillus Bulgaricus + streptococcus thermophilus + Lactobacillus casei DN – 114 001 •Activia - Lactobacillus Bulgaricus + streptococcus thermophilus + Bifidobacterium animalis DN – 173 010 • • • • • • • • Cystická fibroza •Lactobacillus GG –snižuje plicní komplikace u CF a nutnost hospitalizace •To naznačuje, že probiotika oddalují respirační poškození a souvislost mezi střevním a respiračním zánětem • Cystická fibroza •LGG podání snižuje Pseudomonádovou bakteriemií u ozařovných myší •Lactobacillus casei –zvyšuje plicní clearance pro Pseudomonády u mladých myší •Lactobacillus plantarum inhibuje patol.aktivitu Pseudomonás • Cystická fibroza •Lactobacily – ovlivňují imunitní odpověď na zánět - inhibují genovou expresi, produkci Il -8 , •- zvyšují expresi mucinu, posilují střevní epiteliální barieru in vivo •Eugenia Bruzzese,et all, Clinical Nutrition,Vol.26,June 2007 • Akutní pankreatitida •Směs probiotik- Lactobacillus acidophyllus, L. casei, L.salivarius, L. lactis, Bifidobacterium bifidum, B.infantis – •Infekční komplikace (infekce pankreat.nekróz, bakteriémie, pneumonie) •Byly častější u skupiny, která dostávala probiotika •Probiotics and Acute Pancreatitis:There Is Still a Long Way to GO, JOP.J Pancreas 2008:9(3): 362-364 Literatura •V. Příbramská, J.Lata: Probiotika a jejich možné využití s hepatologii. Česká a Slov. Gastroenterol. A Hepatol. 2005;29 (4) •P.Frič : probiotika v gastroenterologii. 2. Interní odd. UVN a subkatedra gastroenterologie IPVZ Praha •Use of pre, pro and synbiotics in critically ill patients : Bengmark S. www.hpb.cz Prevence rekurentní klostridiové infekce •saccharomyces boulardii (S.b.) •dvojitě zaslepená, randomizovaná , placebem kontrolovaná studie • •S.b. 4x250mg/den + antibiotická terapie v.s. palcebo + antibiotická léčba po dobu 4 týdnů •Snížení počtu relapsů rekurentní klostridiové infekce o 47% Prevence rekurentní klostridiové infekce •Mechanizmus účinku: - rozkládá toxin A i B - obsazuje receptory pro toxin A i B na enterocytech • •(1.McFarland LV et al. Randomized placebo-controlled trial of Saccharomyces boulardii with standard antibiotics for Clostridium difficile disease. JAMA,1994:271:1913-8). Imunomodulační dieta •katabolizmus – porucha imunity •Příčina imunosuprese : - nedostatečný přívod živin, - proteinová malnutrice, - závažný chronický stres, - chybění esenc.MK • •Výživa v intenzivní péči : Zdeněk Zadák Imunomodulační výživa • Arginin •Polynesaturované MK řady w - 3 •Glutamin •Nukleotidy Arginin •Tvořen z citrulinu dodávaného do ledvin ze střeva •Střevo – regulace imunity argininem – zvýšení citlivosti T lymfocytů vůči mitogenům •Střevo – regulace tvorby NO - vazomotorický působek – působí imunoregulačně , zvyšuje imunologické obranné mechanizmy •V reakci proti infekci NO – vazodilatační účinek – zvyšuje průtok krve v poškozené oblasti Arginin •NO – inhibuje růst nádorových buněk a bakterií •- arginin – pozitivní N bilance •V experimentu zmenšuje hmotu experimentálních nádorů •stimulátor vylučování somatotropního hormonu a inzulinu - anabolický efekt • Arginin •Podporuje syntézu kolagenu •Hojení ran •Buněčná imunitní odpověď – zvýšení počtu lymfocytů, zvýšení aktivity „zabíječů „ Polynesaturované MK - w-3 •Mění fluiditu buněčných membrán – ovlivnění interakce antigenu s buněčnými povrchy •Prekurzory prostaglandinů (antiagregační a vazodilatační) – mediátory zánětu při stimulaci imunity • Omega -3 -MK •- snižují syntézu protizánětlivých a imunosupresivních eikosanoidů 2. a 4. série •Pozitivní vliv u nemocných po operacích pro tumory Glutamin •Vyskytuje se v plasmě a ve svalech v nejvyšší koncentraci •tkáně závislé na glutaminu: střevo, kostní dřen, lymfatická tkáň, ledviny a částěčně i játra •sepse - toxické látky, endotoxiny, - cytokiny - stimulace uvolnění glutaminu ze svalstva a plic - reparace střevní mukózy, zlepšení proliferace buněk kostní dřeně a lymfatické tkáně - zvýšený flux AMK do jater - tvorba proteinu akutní fáze zánětu • Glutamin •In vitro – stimulace proliferace lymfocytů a diferenciaci B- lymfocytů na buňky syntetizující protilátky •Problém stabilizace •dipeptidy ( alanyl - glutamin) - stabilní •glutamát je doporučován do roztoků jako náhrada za glutamin - obtížně vstupuje do buněk - jeho účinek je limitován • Glutamin •Substrát dodávající energii sliznice tenkého střeva •- při nedostatku poškodí se integrita sliznice – nebezpečí průniku endotoxinů a mikrobů do lymfatických a krevních cév - sepse •Vliv na bariérovou funkci střeva Parenterální výživa – težká forma AP —Glutamin - zlepšuje dusíkovou bilanci, obnovuje a posiluje integritu střevní stěny a podporuje imunitní systém —Doporučené dávky jsou 0,3 – 0,4 g/kg hmotnosti max. 7 – 9 dnů v roztoku aminokyselin —KI- těžká ledvinná a jaterní insuficience, těžká metabolická acidóza a známá přecitlivělost na obsažené látky — formule obohacené o větvené AMK zlepšují utilizaci dusíku u hyperkatabolických nemocných • Nukleotidy •Dodávají potřebné složky pro rychle se •množící buňky při proliferaci lymfocytů •a regeneraci tkání •Nedostatek – porušení integrity sliznice, zvýšení permeability pro toxiny a baktérie • Nutrice - imunita •Neadekvátní výživa – příčina až 60% neinfekčních a více než 75% infekčních onemocnění •Trauma, stres - katabolický stav – prohloubení malnutrice •NAIDS – Nutritionally Acquired Immune Deficiency Syndrome – provází dysfunkci imunitního systému vyvolanou nutričně , je podobný imunodevastačnímu onemocnění HIV •Šíma P. a spol. Praktický lékař 2013, 93, č.4 str. 158-162 Nutrice - imunita •Nukleotidy – růst a regenerace všech tkání, krvetvorba, diferenciace imunocytů, metabolizmus •Aminokyseliny, polyaminy (arginin, glutamin, taurin) – hojení ran a regenerace, zlepšení funkce thymu •N-3 mastné kyseliny ( alfa – linolenová, EPA, DHA) ovlivňují kardiovaskulární choroby, nefropatie, lupus erythematosus, revmatoidní artritidu, nádory , chir.zákroky •Šíma P. a spol. Praktický lékař 2013, 93, č.4 str. 158-162 Krátké MK - funkce •- stimulace absorpce vody a chloridů •- stimulace průtoku krve sliznicí tlustého střeva •Stimulace produkce hlenu •Snížení pH ve střevě – zamezení hnilobných procesů •Udržování střevní integrity •Absorpce bikarbonátů •Zdroj energie pro kolonocyty, jejich diferenciaci, ochrana kolonocytů před toxiny z lumen tlustého střeva Vláknina •Celková vláknina – kolik vlákniny je obsaženo v určitém zdroji •Nerozpustná ve vodě •Rozpustná ve vodě Nerozpustná ve vodě - nefermentovaná •Zvyšuje objem stolice • •Zkracuje čas průchodu potravy trávicím traktem • •Zadržuje vodu ve stolici Rozpustná vláknina - fermentovaná •Transit time ovlivňuje málo •Zvyšuje obsah vody ve stolici, hmotnost •Snižuje celkový cholesterol •Snižuje resorpci cukru a tuků •Zvyšuje růst bakterií ve střevním lumen- fermentací vlákniny vznik krátkých MK – prebiotický účinek (acetát, propionát, butyrát) + vodík a metan Rozpustná vláknina- fermentovaná •Krátké MK jsou absorbovány •Kyselina octová, částečně propionová – portálním oběhem do jater •– získání energie transformací na glukózu a MK •Kvasné procesy mohou hradit až 20% REE • Rozpustná – fermentovaná vláknina •Hlavní složky •Vlastnosti a funkce v GIT •-zpomaluje vyprazdňování žaludku •- urychluje pasáž tenkým střevem •- snižuje absorpci živin v tenkém střevě ( cukry,tuky) •- snižuje resorpci žlučových kyselin •-zvyšuje počet bakterií v prox. Kolon •Zvyšuje podíl vody v prox.kolon •Fermentací vznikají organické kyseliny,klesá pH stolice a produkce fenolů •- modifikuje druhové zastoupení bakteríí •- pektiny •Pektiny •Gumy •Inulin •Oligosacharidy •Rezistentní škrob • • Vláknina nerozpustná - nefermentovatelná •Hlavní složky •- hemicelulóza •- celulóza •- lignin •Vlastnosti a funkce v GIT •Minimální fermentace až v dist. Kolon •Zvyšuje absorpci vody v dist. Kolon •Zpomaluje pasáž v dist.kolon a umožňuje formovat stolici •Změkčuje stolici a zvyšuje její objem •Snižuje kontakt stolice se sliznicí •Váže toxické produkty bakterií • •Štěpán Svačina et al. Poruchy metabolizmu a výživy, Galén 2010