Od pikli i batonów po pigułki i proszki białkowe, probiotyki są reklamowane jako dobrodziejstwo zdrowotne we wszystkich smakach artykułów spożywczych. Spożywanie tych pożytecznych bakterii może wzmocnić mikrobiom jelit, rzekomo poprawiając wszystko, od trawienia do funkcji mózgu. Ale niezależnie od kształtu i wielkości tych suplementów probiotycznych wydaje się, że mają one jedną wspólną cechę - wiele osób po prostu z nich nie korzysta, aw niektórych szczególnych przypadkach mogą wyrządzić krzywdę.
Para badań opublikowanych dzisiaj w czasopiśmie Cell bada probiotyczne suplementy diety, aby ustalić, czy rzekome cudowne bakterie rzeczywiście zapewniają żądane korzyści. Rezultaty malują bardziej skomplikowany obraz i prawdopodobnie będą zaliczać się do wielu spośród milionów, którzy przysięgają na suplementy probiotyczne.
Starszy autor, Eran Elinav, immunolog z Instytutu Nauki Weizmanna w Izraelu, i jego koledzy stwierdzili, że wiele osób z przewodu pokarmowego odrzuca ogólne probiotyki, zanim będą mogły pracować. Co gorsza, zespół Elinav odkrył, że konkurencja drobnoustrojów z gotowych probiotyków może zapobiec ponownemu odrodzeniu się naturalnych bakterii jelitowych po zniszczeniu przez antybiotyki.
„Myślę, że nasze odkrycia wymagają fundamentalnej zmiany z obecnie stosowanego uniwersalnego paradygmatu, w którym idziemy do supermarketu i kupujemy preparat probiotyków opracowany przez jakąś firmę, na nową spersonalizowaną metodę ”- mówi Elinav. „Mierząc ludzi w sposób oparty na danych, można znacznie lepiej wykorzystać różne kombinacje probiotyczne w różnych kontekstach klinicznych”.
Naturalny mikrobiom jelitowy danej osoby, mierzony za pomocą procedur endoskopowych, może wpływać na to, czy szczepy probiotyku zakorzenią się w przewodzie pokarmowym, czy nie. (Eran Elinav i in.) Badania z pewnością nie są pierwszymi, które podają w wątpliwość skuteczność uogólnionych suplementów probiotycznych. Oferują jednak niespotykane dotąd spojrzenie na to, w jaki sposób bakterie uzupełniające zasiedlają (lub nie) jelito.
Mimo to wyniki prawdopodobnie nie spowolnią rosnącego zainteresowania suplementami bakteryjnymi. Probiotyki istnieją od czasu, gdy Ilya Metchnikoff wypiła cholerę w 1892 roku, ale ich popularność wzrosła w ostatnich latach, podobnie jak liczba lekarzy zalecających ich stosowanie. Ostatnie badanie wykazało, że 60 procent lekarzy polecało probiotyki lub suplementy, a National Health Interview Survey wykazało, że prawie 4 miliony Amerykanów używało probiotyków w 2012 r. - liczba ta wzrosła czterokrotnie od 2007 r.
Grupa Elinava nie twierdzi, że suplementy probiotyczne nie niosą dużych dawek pożytecznych bakterii jelitowych. W rzeczywistości badania potwierdzają, że tak. Ponieważ wiele probiotyków jest sprzedawanych jako suplementy diety, a zatem nie podlegają zatwierdzeniu i regulacji przez wiele krajowych agencji ds. Narkotyków, w tym amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków, zespół najpierw postanowił upewnić się, że suplementy probiotyczne w badaniu faktycznie zawierały 11 głównych szczepów, które mieli dostarczyć.
„Wszystkie te szczepy były obecne i nadawały się do spożycia i poza nimi, po przejściu przez przewód pokarmowy, a nawet w kale, i nadal były żywotne”, mówi Elinav.
Ale odkrycie wpływu tych szczepów bakterii na ludzi, którzy je spożywają, wymagało więcej kopania, przebijania się przez stolec pacjenta, a nawet wnętrzności.
Autorzy postanowili bezpośrednio zmierzyć kolonizację jelit, najpierw znajdując 25 ochotników poddanych endoskopii górnych i kolonoskopii, aby zmapować swoje podstawowe mikrobiomy w różnych częściach jelita. „Nikt wcześniej nie zrobił czegoś takiego” - mówi Matthew Ciorba, gastroenterolog z Washington University w Saint Louis School of Medicine, niezwiązany z badaniem. „To wymaga zaangażowania wielu oddanych wolontariuszy i bardzo przekonujących badaczy.”
Niektórzy ochotnicy zażyli ogólne probiotyki, a inni placebo, zanim przeszli te same procedury dwa miesiące później. To prawdziwie poufne spojrzenie na mikrobiom jelitowy pokazało, że niektórzy ludzie byli „upartymi”, których jelita z powodzeniem skolonizowali gotowi probiotyki, podczas gdy inni, zwani „opierającymi się”, wydalili ich, zanim mogli się ustabilizować. Badanie sugeruje dwa powody zmienności naturalnej odpowiedzi różnych dróg żołądkowo-jelitowych na probiotyki.
Przede wszystkim jest rodzimym mikrobiomem każdej osoby lub unikalnym zbiorem bakterii jelitowych, który pomaga dyktować, które nowe szczepy będą lub nie będą mogły dołączyć do drużyny. Autorzy pobrali mikrobiomy jelit od odpornych i uporczywych ludzi i przenieśli je do myszy wolnych od zarazków, które nie miały własnego mikrobiomu. Wszystkie myszy otrzymały ten sam preparat probiotyczny.
„Byliśmy zaskoczeni, widząc, że myszy posiadające oporny mikrobiom opierają się podawanym im probiotykom, podczas gdy myszy, którym podano mikrobiom zezwalający, pozwalają znacznie większej ilości probiotyków na kolonizację ich przewodu pokarmowego”, wyjaśnia Elinav. „Dowodzi to, że mikrobiom przyczynia się do odporności lub tolerancji danej osoby na podane probiotyki”.
Drugim czynnikiem wpływającym na odpowiedź osobnika na probiotyki był profil ekspresji genów każdego gospodarza. Przed podaniem probiotyków wykazano, że ochotnicy, którzy okazali się oporni, mają unikatową sygnaturę genową w jelitach - w szczególności bardziej aktywowany stan odpowiedzi autoimmunologicznej niż ci, którzy byli dopuszczeni do suplementów.
„Więc prawdopodobnie jest to połączenie lokalnego mikrobiomu i profilu ludzkiego układu odpornościowego, które łączą się, aby określić konkretny stan odporności lub kolonizacji danej osoby na probiotyki”, mówi Elinav. Czynniki te były tak jasne, że zespół nawet stwierdził, że może przewidzieć, czy dana osoba będzie oporna, czy tolerancyjna, patrząc na swój wyjściowy profil ekspresji genów mikrobiomów i jelit.
To niezwykłe pobieranie próbek z przewodu pokarmowego in situ również okazało się kluczowe, ponieważ w wielu przypadkach skład mikroflory znaleziony w stolcu pacjenta był tylko częściowo skorelowany z tym, co znaleziono w jelitach. Innymi słowy, zwykłe użycie próbek kału jako proxy może wprowadzać w błąd.
Emma Allen-Vercoe, mikrobiolog z University of Guelph, która nie była zaangażowana w badania, twierdzi, że konsumenci powinni zdawać sobie sprawę z ograniczeń probiotycznych, nawet jeśli zdarzają się, że są to rodzaje osób, które są bardziej podatne na gotowe probiotyki.
„Jeśli spojrzysz na stronę dowolnego probiotyku, wyświetli ona liczbę miliardów CFU [jednostek tworzących kolonię], a, wow, miliard brzmi jak duża liczba. Ale musisz wiedzieć, że w ludzkich jelitach są tryliony drobnoustrojów. Zatem to, co wkładasz i co przeżywa, jest dość małe w porównaniu ”, mówi Allen-Vercoe. „Tak, te rzeczy mogą się rozmnażać, a niektóre są w tym lepsze niż inne, ale to, co wkładasz, to kropla w oceanie”.
Drugie badanie Elinava może być pierwszym, które sugeruje, że w szczególnych przypadkach suplementy probiotyczne mogą być gorsze niż nic - mogą w rzeczywistości wyrządzić szkodę.
Trzy grupy pacjentów otrzymywały antybiotyki, a następnie albo otrzymywały suplementy probiotyczne, własne naturalne bakterie jelitowe, albo pozwalano im na naturalny powrót do zdrowia. Grupa, która otrzymała dawkę własnych bakterii, szybko wyzdrowiała, a grupa, która otrzymała probiotyki, najdłużej zajęła powrót do naturalnego stanu różnorodności bakterii. (Eran Elinav i in.) Probiotyki są powszechnie stosowane, aby pomóc w uruchomieniu biomu jelit po serii antybiotyków, które mogą zabić pożyteczne bakterie. Jednak literatura naukowa na temat tej praktyki jest mieszana, a FDA nie zatwierdziła jeszcze żadnego preparatu probiotycznego do zastosowań medycznych.
Zespół podał 21 ochotnikom mieszankę antybiotyków: cyprofloksacyny i metronidazolu w standardowych dawkach przez okres siedmiu dni, symulując rodzaj leczenia często stosowanego klinicznie w dolegliwościach żołądkowo-jelitowych od choroby Crohna do zapalenia uchyłków. Następnie pacjentów podzielono na trzy grupy. Jedna grupa po prostu pozwoliła naturalnie na odzyskanie własnych mikrobiomów, druga wzięła ogólne probiotyki, a trzecia otrzymała zdrową dawkę własnego biomu bakteryjnego, który został zebrany przed użyciem antybiotyków i ponownie podany przez autologiczny przeszczep mikrobiomu kału (aFMT ).
Ostatnia grupa widziała pełne odwrócenie działania antybiotyków. Po wysianiu z własnym materiałem kałowym mikrobiomy pacjentów wróciły do normy w ciągu zaledwie kilku dni. (Grupa Elinav stara się o patent związany z pracą AFMT).
Ale osoby przyjmujące probiotyki miały zupełnie inną reakcję. Generyczne probiotyki radziły sobie dobrze w kolonizacji jelit, co ma sens, ponieważ miejscowy mikrobiom został co najmniej częściowo zniszczony przez antybiotyki, ale probiotyki znacznie uniemożliwiły naturalny biom odzyskanie i powrót do stanu naturalnego. Nawet sześć miesięcy po zabiegu naturalne biomy tych pacjentów nie w pełni wyzdrowiały, co sugeruje, że gotowe bakterie zastępcze nie są doskonałym substytutem dla szerszej różnorodności naturalnego mikrobiomu.
„Mówimy o całym lesie deszczowym w jelitach, na który różne antybiotyki wpływają w różny sposób, i nie można tak po prostu załatwić, podając probiotyk”, mówi Allen-Vercoe. „Spójrzmy prawdzie w oczy, probiotyk może mieć siedem lub osiem szczepów. W literaturze jest wiele informacji o tym, że niektóre z tych bakterii są pożyteczne i interesujące, ale tak naprawdę są to jedne z niewielu drobnoustrojów w jelitach, które są dość proste w hodowli. I myślę, że to napędza przemysł probiotyczny bardziej, niż chciałby to przyznać. ”
Ciorba dodaje, że chociaż wyniki nie wykazują żadnej bezpośredniej szkody dla pacjentów powracających do zdrowia po antybiotykach, z pewnością są one pokarmem do przemyślenia. „Jeśli uważamy, że odtworzenie do normalnej i zróżnicowanej mikroflory jest dobre, to potencjalnie przewiduje to, co może być szkodliwe w większej populacji - mówi. „Dla pacjentów i lekarzy podkreśla się, że mogą zdarzyć się sytuacje, w których długotrwałe stosowanie probiotyków może nie być korzystne, jeśli różnorodność jest punktem końcowym, którego szukamy.”
Jonathan Eisen z UC Davis Genome Center zauważa, że ludzki mikrobiom, podobnie jak ten znajdowany w jelitach, jest ważny dla wszystkich rodzajów stanów zdrowia i chorób. Różnorodność wydaje się być kluczem do jej sukcesów, ale jednocześnie stanowi wyzwanie dla naukowców dążących do wspierania jej funkcji.
„Jest to bardzo złożone i skomplikowane, na co wpływa różnorodność czynników, w tym dieta, stan odporności, zachowanie, genetyka, interakcje z innymi ludźmi i zwierzętami, środowisko zabudowane, losowe siły, lokalizacja, pogoda, praktyki czyszczenia i wiele więcej ”- powiedział Eisen w e-mailu. „Dlatego generalnie ważne jest, aby wszyscy zdali sobie sprawę, że raczej nie znajdziemy prostych zasad (np. Weź tego probiotyku na ten problem zdrowotny), które sprawdzą się u dużej różnorodności ludzi w różnych warunkach”.
