Ролята на пробиотиците в поддържането и балансирането на микробната флора, извън контекста
съдържание
микробиом 1
Човешкото тяло е домакин на много разнообразна популация от микроорганизми, наречени общо микробиота. Микробиотата колонизира множество сегменти от човешкото тяло, като се намира в кожата, урогениталния тракт, горните дихателни пътища, устата и червата.
Микробиомът описва всички генетични материали на симбиотични или патогенни микроорганизми, които живеят в човешкото тяло
Стомашно-чревният тракт се колонизира малко след раждането, като плътността на микроорганизмите, съставляващи микробиома, е около 10 11 бактерии/g 2 в дебелото черво. Последните изследвания 3 твърдят, че в червата има приблизително 1900 бактериални вида 4, докато съотношението между броя на клетките в човешкото тяло и броя на бактериалните клетки е 1: 1,3.
Плътността на тези микроорганизми е по-ниска в проксималните сегменти на тънките черва поради ниското рН (стомашна киселинност), действието на панкреатичните ензими, жлъчните соли и специфичната подвижност (неблагоприятна за колонизацията).
Пробиотици
Пробиотиците, жизнеспособни, непатогенни микроорганизми, дрожди или бактерии, се използват за поддържане на баланса на чревната флора, стига да са в състояние да достигнат чревното ниво в достатъчен брой, за да осигурят ползи за гостоприемника. Тези предимства обикновено се предоставят от адхезионната способност на пробиотиците и следователно от способността им да колонизират лигавиците на гостоприемника. Има и особени ситуации, когато стойността на приложението се крие строго в ефектите, предоставени от взаимодействието пробиотик-гостоприемник, без колонизация.
Механизми на действие 5
Производство на слуз
Балансирането на производството на слуз след взаимодействието между пробиотика и гостоприемника се постига чрез насърчаване на експресията на гени, кодиращи муцини, както секреторни (секретирани и освободени в чревния лумен) (MUC 1), така и мембрани (свързани с ентероцитни клетъчни мембрани) (MUC 3). Специализираните трудове подчертават съществуването на корелация между адхезионната способност на пробиотичните щамове, способността им да пречат на адхезията на патогенни бактерии и тази на стимулиране на експресията на гени в семейството на MUC, което води до синтез на муцин. 6
Намаляване на микробните агенти
Ролята на пробиотиците в намаляването на микробните агенти се основава на двойното им действие. Те действат както чрез собствено производство на фактори с ролята на редуциращи патогени, така и чрез стимулиране на производството на пептиди с ролята на редуциране на инфекциозни агенти от клетките гостоприемници.
Пробиотиците имат способността да произвеждат широк спектър от съединения, които действат на разрушаващи фактори, като например късоверижни мастни киселини (оцетна, млечна), бактериоцини, H2O2, но също така и фактори, идентифицирани от проучвания и все още непълно характеризирани. С тяхна помощ пробиотиците са в състояние да подпомогнат намаляването на размножаването на патогенни микроорганизми.
Късоверижните мастни киселини оказват както пряко антагонистично действие върху микробните фактори, така и индиректно. По принцип тяхното освобождаване допринася за намаляване на интралуминалното рН до стойности, несъвместими с размножаването на определени патогени (включително EHEC). Директният ефект се състои в модифициране на пропускливостта на външната мембрана на Грам-негативи (P. aeruginosa, S. typhimurium, EHEC), които по този начин стават податливи на действието на други антимикробни молекули.
В повечето случаи обаче действието за поддържане на баланса на микробната флора, упражнявано от пробиотиците, се дължи на произвежданите от тях пептиди, наречени бактериоцини. Бактериоцините, селективни съединения, имат свойства да намаляват скоростта на размножаване на бактериалните клетки и действат или чрез подпомагане на пропускливостта на вътрешната мембрана на грам-отрицателни бактерии, или чрез въздействие върху синтеза на клетъчната стена (което води до образуване на пори след свързване пептидогликан II предшественик липид).
Пептидите, които имат антиинфекциозно действие, произведени от човешките чревни клетки, попадат в два основни класа, а именно този на дефензините и класа на кателицидините. Пробиотиците допринасят пряко за синтеза на бета-дефензини, а синтезът на кателицидини се постига косвено чрез освобождаването на бутират.
Адхезия към епитела
капацитет пробиотици на на прилепва към чревния епител води до действие за ограничаване на адхезията на патогенни бактерии. Като цяло лактобацилите имат документирана способност да колонизират червата, прилепвайки към чревните епителни клетки. Lactobacillus rhamnosus и L. helveticus (L. helveticus R0052 по-рано е регистриран като L. acidophilus) са щамовете с най-много препратки в литературата за намаляване на адхезията на патогенни бактерии.
Нещо повече, той допринася за поддържането на целостта на чревната лигавица, като намалява адхезионния капацитет на смущаващите фактори на нивото на лигавичните клетки.
Проучванията показват поддържане на действието на пробиотиците в червата дори след термично инактивиране на щамове лактобацили 7 .
Конкретен случай е случаят с дрождите Saccharomyces boulardii, който не предизвиква действие за намаляване на адхезионния капацитет in vitro, но изглежда, че предизвиква такова действие in vivo. Saccharomyces boulardii действа различно от другите пробиотици, чрез неконкурентни механизми (не блокира рецепторите, участващи в адхезията на микробите). Тази пробиотична мая е способна да произвежда молекули, които участват в блокирането на някои от потенциално вирулентните фактори на разрушаващите фактори.
Подпомагане синтеза на имуноглобулини тип А
Той представлява основният механизъм, чрез който пробиотиците действат балансиращо имунитета. В литературата се посочва, че чревните епителни клетки и местната имунна система взаимодействат с пробиотиците и това взаимодействие води до производството на имуноглобулин А.
Имуноглобулин А е важен функционален компонент на адаптивната имунна система в лигавицата, което допринася чрез премахване на разрушаващите фактори от чревната, бронхиалната и млечната лигавица.
Изследванията са склонни да се аргументират за превъзходната способност за поддържане на синтез на Ig A формули, които комбинират пробиотици с пребиотици.
В допълнение към подпомагането на синтеза на имуноглобулини тип А, пробиотиците също са показали, че балансират възпалителните процеси и активността на NK (естествени убийци) клетки.
Действие на нивото на плътни кръстовища
Пробиотиците са в състояние да попречат на гостоприемника, като помагат да се увеличи действието на стегнатите връзки и по този начин бариерната функция на чревната лигавица чрез насърчаване на синтеза на протеини, изграждащи този тип свързване, спомагайки за намаляване както на пропускливостта, предизвикана от разрушителите, така и на възпалителния процес. (TNF α, IFN γ).
Взаимодействие с тол-подобни рецептори и SNE (ентерална нервна система) 9
Toll-подобни рецептори (RTL) са рецептори, участващи в разпознаването на патогени, които позволяват на неспецифичната имунна система бързо да разпознава онези молекулярни модели, свързани с микроорганизми (TMAM), специфични за патогенни, потенциално-патогенни, непатогенни или повече, коменсални микроорганизми. с полезни действия върху тялото.
Те са разделени на няколко класа, изпълнявайки тази функция за разпознаване на TMAMs, които принадлежат към бактериите, гъбичките, вирусите и микроорганизмите, съставляващи микробиома на гостоприемника.
Активирането на RTL от патогени предизвиква локализиран имунен отговор, медииран от фагоцити чрез различни сигнални пътища, които водят до синтеза на: цитокини, хемокини и интерферон тип 1. Взаимодействието на тези рецептори с микробиотата е изключително сложно. При нормални условия това взаимодействие допринася за осигуряване на бариерната функция и регулира чревната хомеостаза, а нарушаването на чревната флора може да допринесе за развитието на възпалителни патологии.
Присъствието на RTL е показано в невроните и глиалните клетки на нивото SNE (ентерична нервна система), и плътността на RTL 4 се увеличава постепенно към крайните сегменти на храносмилателния тракт (както и тази на микробиома).
Ентерична нервна система, вътрешна нервна система на храносмилателния тракт, тя е силно свързана с ЦНС (централна нервна система), като координира храносмилателния тракт както в корелация с местните, така и с общите физиологични изисквания (на тялото като цяло). Демонстрирани са действията на модулация на активността на ентериалните неврони от пробиотици, доказващи физиологичното взаимодействие между ентеричните неврони и коменсалните микроорганизми. Това взаимодействие може да бъде физиологичният механизъм, чрез който микробиотата упражнява постоянно стимулиране на основните имуномодулиращи механизми за чревната хомеостаза.
Традиция: пробиотици при ентеропатия
Пробиотици при синдром на раздразнените черва 10
Синдромът на раздразнените черва описва сложен термин, характеризира се със симптоми като хронична коремна болка, промени в подвижността, запек и/или диария.
Етиологията на синдрома на раздразнените черва е многофакторна и включва анормална чревна подвижност, висцерална свръхчувствителност, нарушение на невроналната функция в оста мозък-черва и нарушения в дейността на ентеричната невровегетативна система. Въз основа на скорошни проучвания се формулира хипотезата за нарушаване на чревната хомеостаза в резултат на промени в чревната флора, свързани с появата на възпалителни процеси с ниска интензивност и промени в имунологичния характер.
Според литературата, разпространението на синдрома на раздразнените черва в общата популация е 12-30%, тази диагноза се среща 20-50% от презентациите на гастроентеролога. 11.
Появата му се благоприятства от инфекциозни епизоди, като е документирана 5-32% честота на пост-инфекциозен синдром на раздразненото черво. 12
Пробиотици в терапията на IBS (синдром на раздразненото черво), механизми на действие
Според литературата пробиотиците се оказват полезни при допълващото лечение на синдрома на раздразнените черва чрез тяхното действие за поддържане на интралуминалната среда, чрез подпомагане на бариерната функция на чревния епител, чрез балансиране на имунната система, а не в накрая чрез взаимодействието с ентералната невровегетативна система.
Действие в интралуминалната среда
Чрез механизмите, използвани преди това за подпомагане на чревната хомеостаза, пробиотиците са способни в условията, при които IBS често се свързва с подчертани промени в микробиотата.
Поддържане на бариерната функция на чревния епител
Полезността на допълнителното приложение на пробиотици при IBS също се дължи на способността им да действат в тесни връзки и да поддържат чревната пропускливост в рамките на физиологичните граници. Увеличението на чревната пропускливост е документирано при 12-50% от пациентите, страдащи от IBS, поради дисфункция на стегнати връзки (намалена експресия на ZO-1 протеин и оклудини в червата на пациенти с IBS).
Действие на нивото на ентералната невровегетативна система
Висцералната чувствителност и нарушената чревна подвижност са ключови фактори за симптомите на IBS. Пробиотиците допринасят за подпомагане намаляването на чувствителността във вътрешностите, за балансиране на чревната подвижност, въздействайки върху рецепторите в ентероцитите.
Иновация: Ролята на пробиотиците в оста мозък-черва-микробиота
Последните открития 1 3 показват, че пробиотиците имат важна роля в оста мозък-черва-микробиота, както и в оста на HPA (хипоталамус-надбъбречна хипофиза).
Храносмилателният тракт има собствена нервна тъкан, наречена ентерална нервна система, съставена от 100 до 200 милиона нерви. По тази причина червата е известна още като „вторият мозък“.
"Двата мозъка" се развиват почти синхронно през целия живот.
Ентералната нервна система (SNE) е подобна на централната нервна система (CNS) от структурна и неврохимична гледна точка и нейното развитие и функциониране зависят от чревната микробиота.
Червата, микробиотата и мозъкът са свързани чрез сложна система за комуникация и регулиране, наречена ос на червата-микробиота-мозък. Двупосочната комуникация между мозъка и червата се осъществява от централната нервна система (ЦНС), вегетативната нервна система (ANS), чревната нервна система (ENS), чревната микробиота, оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза (HPA) и имунната система.
Мозъкът чрез автономната нервна система (блуждаещ нерв) регулира чревните функции, включително подвижността, стомашния и чревния секрет, жлъчката (жлъчката), панкреаса (ензими, бикарбонат, глюкагон, инсулин).
Червата има основна роля в регулирането на оста мозък-черва-микробиота, тъй като е органът с най-голямата повърхност в човешкото тяло, като е 100 пъти по-голям от повърхността на кожата. Съдържа около 80% от имунните клетки на тялото и повече неврони от гръбначния мозък, като е най-големият ендокринен орган на тялото (червата съдържа ендокринни клетки - производители на хормони). Червата си взаимодейства и приема сигнали от чревната микробиота.
Чревната микробиота играе основна роля в двупосочната регулация на чревно-мозъчната ос.
Чревната микробиота помага за регулиране на баланса между триптофановите метаболити (кинуренин и серотонин), които могат да повлияят на психичното здраве. 90% от серотонина в организма се произвежда от чревни бактерии, а увеличаването на кинуренин, в ущърб на серотонина, се проявява при шизофрения, тежка депресия, тревожност, множествена склероза и други автоимунни заболявания. Под въздействието на чревната флора, чревните ендокринни клетки произвеждат невротрансмитери, които се намират и в централната нервна система: GABA, серотонин, ацетилхолин, хистамин, мелатонин, които активират вагусните нервни окончания или навлизат в кръвта и достигат до мозъка, влияещ върху психичното състояние, съня, апетита храна и познание.
Проучванията при животни показват ефект на модулиране на нивата на церебралните невротрансмитери и намаляване на неврологичните разстройства след лечение с пробиотици като Bifidobacterium и Lactobacillus.
Например, Lactobacillus може да секретира ацетилхолин (регулиращ паметта, вниманието, ученето и настроението), Bifidobacterium може да секретира GABA (намаляване на депресивните прояви).
Пробиотиците с благоприятен ефект при лечение на леки форми на депресия се наричат психобиотици.
Повече подробности за оста мозък-черва-микробиота можете да намерите в брой 20 на списание Perspective, който ще бъде публикуван през май 2020 г. https://www.secom.ro/perspective.
Избор на продукти с чревно действие
За да се осигури полезно действие след приложение, е необходимо пробиотиците да спазват определени критерии, считани за основни при избора на качествен продукт.
По-точно, важно е да се удостовери устойчивостта на щамовете към действието на физиологични бариери (стомашен сок, жлъчни соли, храносмилателни ензими), преведени от способността им да преодоляват тези бариери и да достигнат чревното ниво.
Като цяло е доказано, че щамовете имат адхезивен капацитет и способност да колонизират дисталните сегменти на тънките черва и дебелото черво (с изключение на Saccharomyces boulardii, който има благоприятни действия, без да колонизира червата гостоприемник).
Бактериалните щамове, използвани като допълнителни ресурси, принадлежат или към рода Lactobacillus (предимно в пробиотични формули за възрастни), или към рода Bifidobacterium (най-вече във формули за кърмачета и малки деца).
Родът Bifidobacterium е преобладаващата бактериална група в чревната флора на новородените след сеитба чрез кърмене (представлява повече от 95%). Броят на бифидобактериите намалява с възрастта, така че в зряла възраст бифидобактериите представляват 25% от микробиома.
Ярък представител в категорията на пробиотиците - Saccharomyces boulardii - Използва се в Европа от няколко десетилетия, като е единствената пробиотична мая. Принадлежи към същото семейство като Saccharomyces cerevisiae, но се различава генетично, метаболитно и физиологично.
За да се поддържа балансът на флората, е от значение асоциация от щамове, която зачита физиологичните ориентири и осигурява широк спектър на действие.
Свързването на пребиотици с формули, съставени от пробиотични щамове, чрез синергизъм води до подкрепа на действието на пробиотиците и поради тази причина в медицинската практика често се използват синбиотични формули (пробиотици + пребиотици).
Jarro-Dophilus® Mood
Сложната формула, получена чрез комбиниране на 4 научно документирани пробиотични щама с PharmaGABA ™, съставка с релаксиращи свойства, която поддържа добро настроение и намалява храносмилателния дискомфорт, свързан с периодичен стрес.
Jarro-Dophilus® Mood съдържа 4 пробиотични щама: L. helveticus R0052, L. rhamnosus R0011, B. longum R0175 и B. longum BB536, осигуряващи поне 10 милиарда живи клетки.
Той също така съдържа гама-аминомаслена киселина под формата на PharmaGABA ™, получена чрез бактериална ферментация, клинично проучена съставка за поддържане на оста на червата и мозъка и балансиране на настроението.
Продуктът не съдържа: глутен, пшеница, яйце, риба/миди, ядки/лешници, а формулата е стабилна при стайна температура и не изисква охлаждане.
Капсулите са ентерично защитени, устойчиви на стомашна киселинност.
Jarro-Dophilus® + FOS
Асоциация на 6 патентовани пробиотични щама с разтворими фибри за подпомагане и възстановяване на баланса на чревната флора.
Съдържа 3,4 милиарда полезни бактерии (пробиотици), които подпомагат репопулацията на чревната флора, 6 патентовани щама, клинично проучени, 4 Lactobacillus и 2 Bifidobacterium за синергично и специфично действие върху няколко вида разрушителни фактори. Формулата се подобрява с добавяне на разтворими фибри за подпомагане действията на пробиотиците и за действие, включително дебелото черво.