Bērnu vecumā dažādu slimību ārstēšanā nākas izmantot antibakteriālu terapiju, kas bieži automātiski tiek kombinēta ar probiotikām.
Līdz ar to, svarīgi saprast, kāds būtu probiotiku racionālākais pielietojums? Kopumā ir atzīta pozitīva probiotiku ietekme uz rezidējošo zarnu mikrobiotu, intestinālo epitēliju un imūno sistēmu. Tomēr klīniski nozīmīgākie pētījumi ir par probiotiku saistību ar zarnu trakta un ādas mikrobiotu.
Izrādās, ka dažādiem probiotiskiem celmiem novēroti atšķirīgi ietekmes mehānismi un secināts, ka efekts var būt atšķirīgs pat viena celma ietvaros. Līdz ar to, atšķirīgas probiotikas (dāžadus probiotiku celmus) varētu izmantot dažādu simptomu gadījumā.
Publikācijā žurnālā Frontiers in cellular and infection microbiology (G.Wieërs ar līdzautoriem) izstāstīts par dažādiem probiotiku darbības aspektiem zarnu traktā. Turpinājumā apkopojums par svarīgāko un daži interesanti atklājumi par probiotiku darbību zarnu traktā.
Diemžēl probiotiku klīniskās izpētes progress ir gauss – gan tāpēc, ka katru gadu tiek atklātas vairākas jaunas baktērijas, gan arī neatkarīgu, labi vadītu pētījumu trūkuma dēļ. Turklāt probiotisko baktēriju celmiem ir arī raksturīga ģeogrāfiskā izplatība, kas nodrošina enzimātisko darbību zarnu traktā, lai sagremotu attiecīgā reģiona raksturīgo uzturu. Tādēļ dažādu probiotiku efektivitāte var atšķirties arī dažādās valstīs.
Tomēr jaunās paaudzes probiotikām ir skaidrāk nodefinētas īpašības un klīniskās indikācijas, kas var palīdzēt probiotiku izvēlē.
PROBIOTIKAS – “LABĀS BAKTĒRIJAS”
Par probiotikām dēvē tā saucamās labās baktērijas, kuru kopienai pieskaitāmi mikroorganismi no vienšūņu un arī sēņu valsts. Lielākais vairums pētījumu pēdējā dekādē iekļauj “klasiskos celmus” tādus, kā:
- Lactobacillus
- Bifidobacterium
- Saccharomyces boulardii – antimikrobiāla, antitoksiska un zarnu gļotādas trofiku sekmējoša iedarbība.
Savukārt pēdējās piecgades laikā aktuālāk pētītas jaunās paaudzes vērtīgās baktērijas:
- Akkermansia muciniphila
- Feacalibacterium prausnitzii.
Minēto mikroorganismu celmu aktivitāte pierādījusi sevi zarnu barjerfunkcijas stiprināšanā, iekaisīgo procesu mazināšanā, līdz ar ko arī glikozes homeostāzes veicināšanā. To saturs zarnu mikrovidē ir ievērojami samazināts pacientiem ar iekaisīgām zarnu slimībām, 2.tipa diabētu un aptaukošanos.
ZARNU TRAKTA EKOSISTĒMAS ĪPATNĪBAS
Zarnu trakta mikrobiotas sastāvs ir individuāls, diētas un probiotiku atkarīgs, kā arī ar dinamisku mainību, kur iespējams ekosistēmas papildinājums ar jauniem celmiem. Zarnu trakta mikrobiota atšķiras zarnas lūmenā un gļotādas virsmā, līdz ar to var izšķirt:
- parietālo mikrobiotu – zarnu sieniņas gļotādā;
- luminālo mikrobiotu – pārtikas un fēču saturā.
Probiotikas uzlabo luminālās mikrobiotas dzīvildzi un sekmē mikrobiālo daudzveidību, kas ir būtiski tieši medikamentu rezistentu celmu iznīcināšanai.
Pozitīvi izmainīta parietālā mikrobiota spētu radīt sistēmisku efektu, piemēram, uzlabot insulīna jutību.
MIKROBIOTAS METAGENOMIKA
Pat īslaicīga probiotiku kolonizācija zarnu ekosistēmā ietekmē gēnu ekspresiju un metabolo aktivitāti. Pētot trīs Lactobacillus celmu ģenētisko atbildi pēc iedarbības uz veseliem indivīdiem, veicot sekvenēšanu secināts, ka L. acidophylus ietekmējis imūnās atbildes reakciju, izmainījis audu augšanas faktoru hormonālo regulāciju un imūnsistēmas homeostāzi kopumā. Savukārt, L. casei celms ietekmējis šūnu proliferāciju un hormonālo arteriālā asinsspiediena regulāciju. L. rhamnosus izmainījis brūču dzīšanas dinamiku un citokīnu atbildes reakciju. Pētītais jaunās paaudzes Akkermansia muciniphila celms (ar membrānas specifisko proteīnu), mazina iekaisuma reakciju, sekmē barjerfunkcijas atjaunošanos un uzlabo vispārējo veselības stāvokli.
PROBIOTIKAS UN ZARNU GĻOTĀDAS BARJERFUNKCIJA
Lielais zarnu mikroorganismu skaits, metabolīti un imūnsistēmas elementi veido harmonisku simbiozi zarnu traktā. Turjkāt aizsardzības mehānismu papildina mucinozais gļotādas slānis, ciešas adhēzijas proteīni, imunoglobulīni un citas imūnadaptīvas šūnas, kā arī integrētie limfoīdo šūnu konglomerāti ar gļotādas limfmezgliem .
Papildus fizikālai un imunoloģiskai barjeras veidošanai, lielu nozīmi ieguvusi izpratne par baktēriju receptoru dalību enerģijas, glikozes un tauku metabolismā. Apjomīgos pētījumos desmit gadu laikā novērota saikne starp paaugstinātu cirkulējošo lipopolisaharīdu daudzumu (kas ir Gr- šūnas sienas sastāvā) pacientiem ar aptaukošanos un zemas intensitātes iekaisuma rašanos un sekojošu insulīna rezistenci un kardiometabolu disfunkciju.
PROBIOTIKAS NEIROIMUNOLOĢIJĀ
Caur imūnsistēmas dalību tiek veicināta nervu sistēmas attīstība, diferenciācija un sinapšu plasticitāte, kas ir pamatā dažādiem cilvēka psihofizioloģiskajiem procesiem. Mikrobiotas loma uzvedības modulācijā, kognitīvajos procesos un garastāvokļa veidošanā ir plaši vērtēta gan cilvēku, gan dzīvnieku pētījumos. Līdz ar ko, secināts, ka pastāv asociācija starp mikrobiotas disproporciju un psihisko patoloģiju attīstību, piemēram, depresijas, autisma un atkarību veidošanos.
Turpretī probiotiku eksogēna uzņemšana reducē depresijas iezīmes, kā arī stabilizē psihopatoloģiskos procesus pacientiem ar iekaisīgu zarnu slimību, iespējams, gan caur zarnu mikrovidi, gan neirohumorālo ceļu. Pozitīvais psihofizikālais efekts pierādīts L. rhamnosus un F. prausnitzii celmiem.
Tātad neirohumorālie regulācijas mehānismi piedalās zarnu trakta-smadzeņu ass veidošanā, kur baktēriju radīto citokīnu un metabolītu ietekmē notiek ass modulācija.
PROBIOTIKAS PRET ANTIMIKROBIĀLO REZISTENCI
Viena no pasaulē vadošajām problēmām medicīnā ir pret antibiotikām rezistentu mikroorganismu kolonizācija, kas rodas, nododot rezistences gēnus pastāvīgās mikrobiotas pārstāvjiem.
Pētītais risinājums, kas devis vēlamu rezultātu, ir fēču transplantācija, kolonizējot zarnu traktu ar vēlamiem celmiem un eradicējot rezistentās baktērijas. Celmi, kas saistīti ar rezistences izskaušanu – L. plantarum, L. fermentum.
PROBIOTIKAS UN MEDIKAMENTU FARMAKOKINĒTIKA
Izrādās, arī zāļu vielu uzsūkšanos, aknu metabolo enzīmu darbību un starpproduktu veidošanu nodrošina zarnu ekosistēmas elementi.
Antibiotiku radītā disbioze samazina imūnterapijas efektu, turpretī A. muciniphila ģints integrēšana zarnu traktā ievērojami uzlabo terapeitisko efektivitāti vēža pacientiem.
Jāpiebilst, ka probiotiku mijiedarbība ar zālēm terapeitiskās īpašības paspilgtina vai pretēji – veicina blakņu attīstīšanos.
PROBIOTIKAS UN ĀDAS BARJERA
Mikrobiotai ir arī svarīga loma ādas barjeras veidošanā, nomācot virulences gēnus un sekmējot komensālisma mikrovidi ar biokatīvo molekulu produkciju (veidojot ģenētisku stabilizāciju), kā arī regulējot sensoneirālo aktivāciju un novecošanās procesu.
Lokāla un sistēmiska probiotiku lietošana veicina pretiekaisuma funkciju. Piemēram, lokāla L. bulgaricus, L. acidophilus, L. plantarum aplikācija, kas sekmē Cutinebacterium acnes dekolonizāciju, atvieglojot aknes radīto simptomātiku. Savukārt, perorāla Lactobacillus ģints baktēriju lietošana uzlabo ādas stāvokli caur zarnu trakta-smadzeņu-ādas asi. Novērota pozitīva ietekme arī atopiskā dermatīta un apdegumu ārstēšanā.