Probiotika a prebiotika

Mikroflóra trávicího ústrojí představuje složitý ekosystém, o němž jsou současné znalosti stále omezené. Uvádí se, že povrch lidského těla dospělého jedince má přibližně 1,75 m^{2 a povrch trávicího ústrojí se pohybuje mezi 150 a 200 m2}. Trávicí ústrojí dospělého člověka obsahuje asi 10¹⁴ živých bakterií, což je přibližně desetkrát více, než je celkový počet eukaryotických buněk ve všech tkáních lidského těla. Toto množství baktérií váží 1 až 1,5 kg a tvoří 30 % objemu stolice. Zatímco horní část trávicího ústrojí je poměrně sterilní (méně než 10¹ až 10³/ml v duodenální šťávě), v tlustém střevě je bakterií velké množství (více než 10^{12/g). U starš}ích dětí a u dospělých je možné nalézt v tlustém střevě více než 400 až 500 různých bakteriálních kmenů. Objem metabolických funkcí střevní mikroflóry odpovídá metabolismu jater.

Vývoj a složení střevní mikroflóry

Během nitroděložního života je trávicí ústrojí novorozence sterilní. Osídlování začíná v okamžiku protržení plodových blan. Hlavním zdrojem mikroflóry pro dítě je matka (vaginální a fekální mikroflóra), přítomna může být i mikroflóra z kůže a okolního prostředí. Studie z poslední doby ukazují, že některé laktobacily může dítě získat i z mateřského mléka. Trávicí ústrojí je zprvu osídleno aerobní a fakultativně i anaerobní mikroflórou. Tyto bakterie spotřebovávají kyslík a vytvářejí vhodné prostředí pro růst striktně anaerobních bakterií, jako jsou bifidobakterie, bakteroidy a klostridia.

Osídlení ovlivňuje mikroflóra matky a způsob porodu, tj. vaginální porod nebo císařský řez, při kterém je osídlování zpožděno asi o 10 dní, a téměř o jeden měsíc později osídlují zažívací trakt laktobacily a bifidobakterie. Důležité je také okolní prostředí novorozence. V rozvinutých zemích, s vysokou úrovní hygieny moderních porodnic, může být přenos ochranné mikroflóry omezený, znesnadněno může být především osídlení laktobacily.

Složení střevní mikroflóry je významně ovlivňováno způsobem výživy. U novorozenců, kteří jsou výlučně kojeni, je intestinální mikroflóra složena v 90 % z bifidobakterií a laktobacilů. Převaha bifidobakterií je způsobena látkami, které jsou obsaženy v mateřském mléce a selektivně příznivě působí právě na růst bifidobakterií a laktobacilů (bifidogenní faktor). Tento bifidogenní faktor je v mateřském mléce tvořen převážně oligosacharidy odvozenými od laktózy a glykoproteiny. Vlivem jejich účinku je mikroflóra s převahou laktobacilů a bifidobakterií vytvořena během jednoho měsíce. Tvorba kyseliny mléčné jako konečného produktu metabolismu těchto bakterií, spolu s působením specifických živin v mateřském mléce (laktoferin, kasein a nukleotidy), přispívají k vytvoření prostředí, ve kterém laktobacily a bifidobakterie dobře rostou. Osídlení pokračuje během prvních dnů a týdnů, stabilizuje se během výlučného kojení do odstavení a zavedení příkrmů nebo použití přípravků kojenecké mléčné výživy. U dětí uměle živených se vyvíjí mnohem pestřejší střevní mikroflóra, která obsahuje vedle bifidobakterií bakteroidy, enterobakterie, enterokoky a klostridia. Dospělého typu střevní mikroflóry je dosaženo ve věku 1 až 2 roků.

Fyziologická funkce normální střevní mikroflóry je součástí obranného mechanismu, který spočívá v kompetitivní inhibici bakteriální adheze patogenních bakterií na sliznici trávicího ústrojí, v syntéze sloučenin, které inhibují a ničí patogenní bakterie, a v kompetitivní konsumpci živin potřebných pro růst patogenních mikroorganismů.

Počáteční vývoj složení střevní mikroflóry může být považován za klíčový v rozvoji a udržování normálních funkcí střevní bariéry, a tím i zdraví dítěte. Střevní mikroflóra působením na střevní lymfatickou tkáň v prvních měsících života přímo reguluje systémovou i lokální imunitní odpověď, včetně odpovědi na antigeny mikroorganismů a potravinové antigeny. Tyto mikroorganismy pomáhají vytvořit rovnováhu mezi Th1 a Th2 imunitní odpovědí a stimulují navození tolerance pravděpodobně prostřednictvím stimulace dalších podtříd T pomocných buněk produkujících transformující faktor beta (TGF-beta) a interleukin 10 (IL-10). Vhodné osídlení vede také k urychlené tvorbě sekrečního IgA.

Prebiotika a trendy ve výživě kojenců
Prebiotika jsou nestravitelné látky obsažené v potravinách, které selektivně podporují růst nebo aktivitu určitých střevních bakterií, tím pozitivně ovlivňují složení střevní mikroflóry tlustého střeva, čímž vykazují celkově příznivý vliv na zdraví a pohodu konkrétního jedince.

V mateřském mléce mají funkci prebiotik oligosacharidy, které tvoří třetí, kvantitativně největší složku mateřského mléka, jejich koncentrace kolísá mezi 6 až 12 g/l. Ve většině případů jsou odvozeny od laktózy. Tyto oligosacharidy a peptidy vytvářejí prostředí vhodné pro růst bifidobakterií a laktobacilů (hovoříme o jejich bifidogenním účinku).

Snaha co nejvíce přiblížit střevní mikroflóru uměle živeného kojence střevní mikroflóře kojeného dítěte patří k současným trendům ve výživě kojenců. Obohacení kojeneckých přípravků směsí oligosacharidů může proto přispět k dosažení takové střevní mikroflóry, která se svým složením blíží střevní mikroflóře kojených dětí.

Mechanismus působení a klinické využití probiotik

Probiotika jsou monokultury nebo směsné kultury živých mikroorganismů, které po aplikaci prospěšně ovlivňují hostitele zlepšením vlastností jeho vlastní mikroflóry. Mikroorganismy používané jako probiotika jsou humánního původů, s jedinou výjimkou kvasinky Saccharomyces boulardii. Mezi probiotika jsou v současné době řazeny laktobacily, bifidobakterie, streptokoky, enterokoky, E. coli a Saccharomyces boulardii. Probiotika musejí splňovat určitá kritéria (jejich nejdůležitější charakteristiky viz rámeček).

Probiotika produkují substance, kterými mohou inhibičně působit na bakterie. Mezi tyto látky patří organické kyseliny, peroxid vodíku a bakteriociny. Snižují nejen počet živých buněk, ale ovlivňují i metabolismus bakterií a produkci toxinů.

Některé probiotické kmeny mají schopnost adherovat na střevní epitel a kompetitivní inhibicí blokovat adhezní místa pro potencionálně patogenní bakterie. Předpokládá se, že probiotické kmeny mohou také využívat živiny, které by jinak byly spotřebovány patogenními mikroorganismy. Některá probiotika mají schopnost degradovat receptory pro toxiny na střevní sliznici. Pro preventivní a terapeutické použití probiotik je důležitá jejich schopnost stimulovat specifickou i nespecifickou imunitu.

Probiotika jsou v posledních 20 letech předmětem zvýšeného zájmu. Jejich klinické využití zahrnuje i léčbu virových průjmových chorob u dětí, kdy zkracují dobu trvání onemocnění nebo jeho průběh činí méně závažným. Byl prokázán příznivý efekt léčby některými probiotiky na průjmová onemocnění způsobená Clostridium difficile a po léčbě antibiotiky. S rozdílnými výsledky byla použita u průjmových onemocnění cestovatelů. Slibné výsledky byly zjištěny při použití probiotik v léčbě idiopatických střevních zánětů, zejména u ulcerózní kolitidy, rovněž úspěšně byla použita v i terapii pauchitidy. Příznivý vliv probiotik byl pozorován u pacientů s intolerancí laktózy, mohou také pozitivně ovlivnit průběh atopické dermatitidy. Klinická relevance těchto zjištění musí však být prokázána dalšími studiemi.

V posledních letech byla rovněž věnována velká pozornost probiotikům v primární prevenci alergií. Výsledky jednotlivých studií je obtížné srovnávat a jejich závěry nejsou jednotné. Ve studiích byly použity různé probiotické kmeny s odlišným účinkem, různá schémata podávání a doby hodnocení. Použití probiotik není proto v současné době obecně doporučováno k primární prevenci alergií, pokud nebudou provedeny další studie prokazující jejich pozitivní vliv. V současné době neexistuje klinická studie pozitivně hodnotící vliv probiotik na polypy v trávicím ústrojí nebo na kolorektální karcinom.

Probiotika nepochybně přinášejí nové možnosti léčby díky rozvoji molekulárních metod v mikrobiologii, imunologii a genetice. Vedle nativních probiotik vznikají také nová rekombinantní probiotika vyrobená genovým inženýrstvím schopná syntetizovat a také vylučovat léčebnou látku, např. protizánětlivý cytokin. Koncepce mikrobiální terapie byla vyslovena před více než 100 lety Mečnikovem, potom byla mnoho let opomíjena a v posledních dvaceti letech znovu obnovena.

Rozvoj teoretických i praktických poznatků v oblasti probiotik a prebiotik vedl k potřebě sdružování pracovníků zabývajících se touto tematikou. Tak vznikla mezinárodní organizace International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) a jednotlivé národní organizace zabývající se touto problematikou, včetně české Společnosti pro probiotika a prebiotika, o které lze nalézt více informací na internetových stránkách www.probiotika-prebiotika.cz.

Nejdůležitější charakteristiky probiotik     

Prospěšnost pro zdraví

Schopnost kolonizace, adherence.

Antagonistický vliv na patogenní flóru.

Schopnost tvorby antimikrobiálních substancí.

Schopnost imunomodulace.

Měřitelná a klinicky dokumentovatelná užitečnost pro zdraví příjemce.

Mikrobiologické bezpečnostní požadavky

Možnost přesného taxonomického zařazení.

Humánní původ.

Netoxické a nepatogenní.

Geneticky stabilní.

Schopnost přežívat, růst a být metabolicky aktivní v trávicím ústrojí příjemce.

Potenciálně rezistentní proti antimikrobiálním substancím původní mikroflóry příjemce.

Rezistentní proti žaludeční kyselině a žlučovým kyselinám.

Průmyslové parametry

Stabilita žádaných vlastností během výroby, transportu a skladování.

Příznivé organoleptické vlastnosti.

Plnou verzi článku najdete v: Medical Tribune 13/2008, strana A15

Zdroj: