Pokožku a sliznice tráviaceho, dýchacieho a močového systému človeka od narodenia osídľujú stovky druhov baktérii, vírusov a plesní. Najmä populácia baktérii je impozantná: ich počet rádovo asi 10-krát prevyšuje počet buniek človeka. Najviac baktérii žije v tráviacom systéme, kde ovplyvňujú nielen procesy trávenia, ale aj zdravie a funkcie sliznice a imunitné mechanizmy čreva.
Čo sú probiotiká a prečo sú dôležité
Probiotiká sú definované Svetovou zdravotníckou organizáciou (WHO) ako „Živé mikroorganizmy, ktoré ak sú podávané v dostatočných množstvách vyvolávajú preukázateľne pozitívny vplyv na zdravie hostiteľa“. Probiotiká sú živé mikroorganizmy, ktoré sa usádzajú na stenách hrubého čreva, kde napomáhajú správnemu tráveniu. Ide o jednozložkové alebo viaczložkové kultúry živých mikroorganizmov, ktoré po podaní priaznivo ovplyvňujú črevnú mikroflóru a zdravotný stav prijímateľa.
Musia byť odolné voči žalúdočnej šťave, žlči, tráviacim enzýmom a produktom vzniknutým počas trávenia. Svojim antimikrobiálnym pôsobením musia dokázať ničiť patogénne baktérie a vírusy a zároveň preukázať pozitívne, imunitu ovplyvňujúce účinky. Obsadenosť čreva podávanými probiotickými mikroorganizmami je iba prechodná. Po podaní ich počet postupne klesá, zostávajú v čreve ešte niekoľko dní, max. týždeň. Pravidelným užívaním je potrebné zabezpečiť ich stály výskyt.
Miesto účinku probiotík: kde a ako pôsobia
Baktérie prítomné v potrave a nápojoch sa dostávajú do žalúdka, kde ich silná kyselina (HCl) z veľkej časti zabije, ale niektoré druhy sú voči tomuto obrannému mechanizmu odolné a prechádzajú tráviacim systémom ďalej. V tenkom - ale najmä v hrubom - čreve vytvárajú mohutné „kolónie“. „Potravou“ pre baktérie sú látky v črevnom obsahu. Preto nielen baktérie v potravinách a doplnkoch, ale aj zloženie potravy ovplyvňuje charakter črevnej mikroflóry.
Baktérie sa rozdeľujú po celej dĺžke čreva, v dobrom vzájomnom vzťahu / v symbióze / u zdravých zvierat. Natívna mikroflóra - mikroflóra získaná zo zdravého dospelého jedinca - a jej správne zloženie sú rozhodujúce pre kolonizačnú rezistenciu: zavedenie natívnej mikroflóry za účelom kontroly patogénov a ich inhibície u novonarodených zvierat.
Prečítajte si tiež: mechanizmus účinku probiotických kmeňov
Mechanizmy pôsobenia probiotík so zameraním na kompetíciu a väzbu
Kompetícia o živiny
Boj o živiny - v rámci čriev prospešné a patogénne mikroorganizmy využívajú rovnaké typy živín. Probiotické baktérie obsadzujú dostupné zdroje výživy v črevnom obsahu, čím znižujú dostupnosť substrátov nevyhnutných pre rast patogénov. Probiotiká potrebujú k životu vlákninu - nestráviteľnú zložku potravy. Prebiotiká sú sacharidové súčasti potravy, ktoré nie sú stráviteľné bunkovými enzýmami tráviaceho ústrojenstva. Po konzumácii majú priaznivý fyziologický účinok v podobe podpory rastu alebo aktivity niektorých kmeňov mikroflóry.
Kompetícia o adhézne miesta (receptory)
Boj o adhézne miesta /receptory/ - prospešné baktérie sa pripájajú na receptory na črevnej stene a tvoria kolónie. Aby mohli patogénne baktérie vyvolať infekciu, musia sa naviazať na špecifický receptor. Probiotiká súťažia s patogénmi o miesta na povrchu črevnej výstelky, čím bránia ich uchyteniu a rozmnožovaniu.
Ďalším známym mechanizmom pôsobenia probiotík je kompetitívne vytesňovanie baktérií alebo vírusov, kedy živé probiotické bunky dokážu znížiť adhéziu patogénov k povrchu čreva ovplyvnením rozpoznávacích miest prítomných na povrchu epiteliálnych buniek a/alebo sú schopné zablokovať prechod patogénov cez vrstvu mukózy čreva. Mukóza môže inhibovať bakteriálnu adhéziu k epitelu. Predpokladá sa, že mukóza obsahuje receptory, ktoré napodobňujú epiteliálne bunky. Na ne sa viažu baktérie, čím sa v konečnom dôsledku zabraňuje, aby sa baktérie dostali k bunkám samotného čreva.
Sledovaním rôznych probiotických kmeňov sa potvrdilo, že ich adhézia (priľnavosť) k mukóze sa líši aj medzi jednotlivými kmeňmi toho istého bakteriálneho druhu. Adhézia BB-12 ako aj iných probiotických kmeňov je najlepšia u plne životaschopných baktérií. Oba kmene, LA-5 ako aj BB-12, sú schopné viazať sa na črevnú mukózu in vitro ako aj in vivo. Porovnaním piatich najsledovanejších probiotických kmeňov (LA-5, BB-12, La1, Lactobacillus GG a L. casei Shirota) sa ukázalo, že LA-5, BB-12 a La1 mali podobnú schopnosť viazať sa k mukóze, pričom BB-12 sa viazal ešte lepšie, ak sa z mukózy odstránili adherované rezidentné baktérie.
Blokovanie rozpoznávacích miest a zmena povrchových receptorov
Kompetitívne vytesňovanie zahŕňa aj schopnosť probiotík ovplyvniť rozpoznávacie miesta na povrchu epiteliálnych buniek tak, že patogény strácajú schopnosť naviazať sa. Živé probiotické bunky dokážu znížiť adhéziu patogénov k povrchu čreva ovplyvnením rozpoznávacích miest prítomných na povrchu epiteliálnych buniek a/alebo blokovať prechod patogénov cez vrstvu mukózy čreva.
Prečítajte si tiež: ako vybrať kvalitné probiotiká namiesto Biopronu
Produkcia antibakteriálnych látok
Probiotiká ovplyvňujú črevnú mikroflóru aj prostredníctvom uvoľňovaných antibakteriálnych látok. Okrem kyseliny mliečnej a H2O2 produkujú mnohé kmene (napr. L. acidophilus LA-5) antibakteriálne látky - bakteriocíny, ktoré účinne inhibujú napríklad niektoré kvasinky druhov Candida a Kluyveromyces, ako aj niektoré plesne a patogénne baktérie. LA-5 produkuje bakteriocín acidocín CH5, ktorý má široké spektrum antimikrobiálneho účinku. Tieto látky priamo inhibujú rast patogénov a tak podporujú kompetitívnu výhodu prospešných kmeňov.
Interakcia probiotík s imunitným systémom (GALT/MALT)
Na modulácii imunitného systému sa významne podieľa lymfoidné tkanivo asociované s mukózou čreva (MALT) a s tráviacim traktom asociované lymfatické tkanivo (GALT). Prispieva k regulácii humorálnej, celulárnej aj nešpecifickej imunity. Miesto účinku a typ patogéna determinuje, ktorý typ imunitnej odpovede bude najefektívnejší pre organizmus.
Imunomodulačné účinky sa po užívaní probiotických kmeňov LA-5 a BB-12 prejavili stimuláciou nešpecifickej, ako aj špecifickej imunitnej odpovede človeka aj zvierat. Po trojtýždňovom užívaní BB-12 došlo k preukaznému zvýšeniu fagocytárnej aktivity leukocytov, ktorá priamo súvisela s kolonizáciou čreva kmeňom BB-12 a tento účinok pretrvával ešte 6 týždňov po skončení ich užívania. Konzumácia LA-5 a BB-12 sa prejavila taktiež indukciou špecifickej protilátkami sprostredkovanej imunity.
Zistilo sa, že veľmi dôležitú úlohu v imunologickom efekte probiotík zohrávajú bifidobaktérie. Predpokladá sa, že užívanie probiotík prispieva k zvýšeniu odolnosti mukózy voči infekciám črevného traktu prostredníctvom stimulácie lokálnej tvorby IgA v čreve.
Príklady dôkazov účinnosti: LA-5 a BB-12
Uvedené probiotické kmene LA-5 a BB-12 vytvárajú predpoklady pre priaznivý účinok na ľudské zdravie, ktorý sa popísal v mnohých klinických štúdiách. Už prvé pokusy ukázali, že oba probiotické kmene sa po ich konzumácii skutočne nachádzali vo vzorkách črevného obsahu. U novonarodených nekojených detí sa zistilo, že výsledkom konzumácie detskej výživy obsahujúcej BB-12 počas prvých dvoch mesiacov po narodení bola prednostná kolonizácia črevného traktu bifidobaktériami, tak ako tomu bolo u kojených detí.
Prečítajte si tiež: správny postup pri výsadbe pestreca
Podávanie BB-12 myšiam pred pokusným infikovaním baktériou Salmonella typhimurium viedlo k preukazne lepšiemu prežívaniu a menej rozsiahlym léziám v črevách, na pečeni a slezine. BB-12 bol preukazne účinný v inhibícii kolonizácie myší kvasinkou Candida albicans, zvýšil tvorbu protilátok voči C. albicans a predĺžil prežívanie infikovaných myší. Uvedené výsledky poukazujú na odlišnosti v pôsobení LA-5 a BB-12 voči C. albicans u myší, a je možné, že kombináciou týchto kmeňov by sa mohol dosiahnuť synergický efekt.
Praktické aspekty používania probiotík
Na trhu je dostupných veľa rôznych prípravkov obsahujúcich probiotické baktérie. Niektoré obsahujú veľa baktérii jedného druhu, iné obsahujú súčasne niekoľko bakteriálnych druhov. Koncentrácia živých mikroorganizmov prítomných v jogurte je neznáma a býva relatívne nízka, takže veľa závisí na čerstvosti jogurtu a na podmienkach, pri ktorých sa skladuje. Po otvorení môže dôjsť k vyčerpaniu mikrobiálnej koncentrácie. Skutočné kmene mikroorganizmov obsiahnuté v živých jogurtoch sú vybrané skôr pre chuť a texturné vlastnosti, ako na probiotický efekt.
International Probiotic Company s.r.o. preto používa druhovo špecifické / autochtónne / kmene, ktoré sú získané z daného druhu zvieraťa. „Schopnosť adherencie a prežívania bakteriálneho kmeňa v danej ekologickej jednotke úzko súvisí s jeho pôvodom.“ Odporúča sa, aby výrobky boli uložené v suchu, tme, uzatvorené. Nie sú žiadne kontraindikácie pre dlhodobé použitie probiotík. Ich použitie bude mať vždy výhody, hoci zvýšená pozornosť a opatrnosť by sa mala venovať najmä pacientom užívajúcim liečivá s imunosupresívnym účinkom a nedonoseným bábätkám.
Bezpečnosť a vedľajšie účinky
Aj keď doposiaľ používané probiotiká nepredstavujú pre pacienta žiadne riziko, nedajú sa odporúčať paušálne. Zvýšená pozornosť a opatrnosť by sa mala venovať najmä pacientom užívajúcim liečivá s imunosupresívnym účinkom a nedonoseným bábätkám. Vedľajšie účinky môžu zahŕňať tráviace ťažkosti (plynatosť, nadúvanie, hnačka), kožné vyrážky a v zriedkavých prípadoch alergické reakcie. Pri vyrážkach alebo závažných symptómoch je potrebné probiotiká vysadiť a konzultovať lekára.
Synergické prístupy: potenciovanie a kombinácie
Potencované probiotiká sú definované ako kombinované bioprípravky obsahujúce produkčné kmene mikroorganizmov a synergicky pôsobiace komponenty prirodzeného pôvodu potencujúce ich probiotický efekt v tenkom i hrubom čreve a ich priaznivý účinok na hostiteľa zintenzívnením jedného z mechanizmov alebo rozšírením škály ich probiotického účinku.
Vo výživových doplnkoch sa prebiotiká a probiotiká často kombinujú, čím sa zvyšuje ich účinnosť. Tieto kombinácie (synbiotiká) zvyšujú šancu na prežitie a rast prospešných kmeňov v čreve, poskytujú im substrát (prebiotiká) a posilňujú kompetitívnu schopnosť voči patogénom.
Tabuľka: Hlavné mechanizmy pôsobenia probiotík
| Mechanizmus | Krátky popis | Príklad/poznámka |
|---|---|---|
| Kompetícia o živiny | Probiotiká spotrebúvajú substráty, ktoré patogény potrebujú | Prebiotiká ako inulín podporujú rast probiotík |
| Kompetícia o adhézne miesta | Obsadzovanie receptorov na mukóze bráni prichyteniu patogénov | BB-12, LA-5 viažu mukózu efektívne |
| Produkcia antibakteriálnych látok | Úbytok patogénov vďaka bakteriocínom, kyseline mliečnej, H2O2 | acidocín CH5 od LA-5 inhibuje Candida |
| Imunomodulácia | Stimulácia IgA, fagocytózy a cytokínovej odpovede | BB-12 zvyšuje fagocytárnu aktivitu a sérové IgA |
Záverné poznámky k konceptu kompetitívnej inhibície v črevnom prostredí
Kompetitívna inhibícia v kontexte enzymológie znamená, že inhibítor súťaží so substrátom o aktívne miesto enzýmu. Podobný princíp platí aj v mikrobiálnych interakciách v čreve: probiotické kmene súťažia s patogénmi o obmedzené zdroje a väzbové miesta. Probiotiká využívajú kombináciu adhézie na mukózu, produkcie antibakteriálnych látok, kompetície o živiny a stimulácie imunitného systému, aby znížili šance patogénov na uchytenie, rast a inváziu.
Hoci je nutné všetky detaily molekulárnych mechanizmov pôsobenia probiotík ešte len objaviť, už dnes vieme, že jedným z dôležitých faktorov je vzájomná interakcia medzi probiotickou baktériou (molekulami jej bunkovej steny) a bunkami hostiteľa (črevné baktérie, epiteliálne bunky čreva) ako aj komunikácia medzi nimi, ktorú môžu zabezpečiť iba živé probiotické bunky.
Ako fungujú probiotiká
tags: #kompetitivna #inhibicia #o #vazobne #miesto #probiotika