Mikrobiom a bennünk élő univerzum: a probiotikumokról és a prebiotikumokról

A XX. század második felének fejlődése a molekuláris genetikában, azonban szó szerinti tudományos elképedést hozott. Legalább ezerféle baktérium, gomba, vírus és archea faj használja élőhelyként testünket. Genomjaik változatossága kb. ezerszeresen múlja felül az emberi genomét: az ember 22.000 génnel rendelkezik, míg mikrobiomunk ezer fajtája összesen 22.000.000 génnel rendelkezik[1]. Ráadásul messze nem csupán közömbös albérlők, hanem sokoldalú és bonyolult anyagcsere kapcsolatban állunk velük. Az egészség elképzelhetetlen a megfelelő mennyiségű és összetételű mikrobiom részvétele nélkül. A jó közérzet és az egészség is zavart szenved, ha a mikrobiomunkban mennyiségi, minőségi vagy összetételbeli változás lép fel[2] (antibiotikumkúra, kemo- sugárterápia, betegségek, egészségtelen táplálkozás, stb.). Ráadásul mindannyiunk mikrobiomja annyira egyedi, mint az ujjlenyomatunk!

A mikrobiom hozzájárulása az emberi egészséghez

A mikrobióták testünk minden részén részt vesznek az anyagcserénkben. Bőrünk minden négyzetcentiméterén kb. 1.000 mikroorganizmus él. Anyagcseretermékeik a verejtékmirigyek és faggyúmirigyek termékeivel együtt részt vesznek az ún. savköpeny fenntartásában. A túl gyakori tisztálkodás vagy túl agresszív tisztálkodószerek használata ezt a savköpenyt rombolhatja, ami a bőr kiszáradásához, sérüléséhez, fertőzések, gennyedések (pattanás!) iránti fogékonysághoz vezet. A könnyben és szem kötőhártyáján élő Corynebacteriumok más mikroorganizmusok sejtfalát oldó anyagot (lizozim) termelnek, amivel a kötőhártyagyulladás kórokozói ellen védenek.

Testünk legsűrűbben lakott, legzsúfoltabb tája a vastagbél: legalább 500 faj ezermilliárd egyede él egyetlen grammnyi béltartalomban1! A bél mikrobióta nagy hatással van az emésztésre, sőt egyes gyógyszerek hatására. Míg a szulfaszalazin nevű gyógyszert a bél mikrobióta aktiválja, a szájon át bevett digoxin hatást csökkenti1. A paracetamol (nem szteroid gyulladásgátló hatóanyag) szerkezetét nem változtatják, de felszívódását lassítják1. A Lactobacillus gasseri-ről még 20 évvel ezelőtt is úgy tudtuk, hogy csak a női hüvelyben, illetve anyatejjel táplált csecsemők bélcsatornájában fordul elő. Sőt, 1980 előtt nem ismertük, azonosnak tartottuk a Lactobacillus acidophilus-al[3]. Francis Gasser igazolta molekuláris-genetikailag, hogy ez a nemzetségen belül egy külön faj[4]. Utóbbi két évtized kutatásai igazolták, hogy nélkülözhetetlen összetevője a felnőtt tápcsatornai mikrobiótának[5], sőt a szájüregben[6] is jelen van. Számos anyagcserefolyamatra gyakorol hatást[7]. A tápcsatornában hozzájárul esszenciális aminosavak (glutamin[8], cisztein, metionin) előállításához[9]; az epesók konjugálása révén a hatásos epe termelés[10],[11], és a zsírok emésztésének illetve normális vérzsírszint fenntartásának[12], a tej peptidek emésztésének fontos szereplője[13]. Bontja az oxalátokat[14] -lehet, hogy a bél mikróbái rejtik a vesekőre való hajlam rejtélyét?

TEKINTSE MEG PROBIOTIKUS TERMÉKEINKET

Bélcsatornánk ráadásul az a hely, ahol szervezetünk legnagyobb felületen érintkezik a „szennyes” külvilággal. Nem csoda hát, ha az emberi immunsejtek 70%-a a bélfalban és környékén teljesít járőrszolgálatot. Az egészséges összetételű bél mikrobióta a kolonizációs rezisztenciája révén az immunitásunk jelentős szövetségest talál[15],[16]. „jó baktériumainkban” (Lactobacillusok[17], Lactobacillus gasseri[18], Bifidobaktériumok[19], Enterococcusok, Eubacteriumok, stb.) anyagcseretermékeikkel meggátolják kórokozó[20] baktériumok (Salmonellák[21],[22],[23], Helicobacter pylori[24], E.coli[25], Streptococcusok[26], stb.) megtapadását a bélfalon és elszaporodásukat a béltartalomban. A kórokozó baktériumok elnyomása[27] és az immunrendszer támogatása friss eredmények szerint csökkenti a vastag- és végbélrák kockázatát is[28], de egyben jelzőmolekulákkal képesek riadóztatni az immunsejteket, rákos sejteket „észlelve” környezetükben[29]. Egy tanulmány pedig összefüggést talált az agresszív antibiotikumterápiával kipusztított bélflóra és a női emlőrák előfordulása között[30]. Állatkísérletek mutattak rá, hogy Lactobacillusok és Bifidobacteriumok csökkentik a bél gyulladásos állapotát[31], saját gyulladásgátló anyagok termelése által[32]. Sőt a kannabinoid receptorokon keresztül fájdalomcsillapító hatással is rendelkeznek[33]. Humán megfigyelések és vizsgálatok eredményei is alátámasztják ezt irritábilis bél szindrómában[34] és Crohn-betegségben, ahol megfelelő probiotikumok alkalmazásával sikerült a panaszmentes időszakokat megnyújtani[35].

Számtalan állatkísérlet mutat rá az egészségtelen bélflóra változás és súlygyarapodás[36] összefüggéseire[37],[38]. A kiegyensúlyozott, prebiotikumokkal is ellátott bél mikrobiom bizonyítottan csökkenti az étvágyat és segít kialakítani az egészséges teltségérzetet[39]. Segíti a zsírok lebontását, ezzel hátráltatja a felszívódásukat és mérsékeli a vérkoleszterin szintet[40]. A Lactobacillus gasseri gátolja a szervi zsír felgyülemlését és a zsírsejtek növekedését[41] állatkísérletekben, de humán vizsgálatok eredményei alátámasztani[42],[43] látszanak ezt. Enyhíti a tápcsatornai gyulladásokat[44].

Váratlan hatást igazolt egy olasz humán vizsgálat: a bélflóra összetételének normalizálásával sikerült normalizálni egyes enterális (β-glukozidáz, β-glukuronidáz, alkalikus foszfatáz) enzimek szintjét, ami premenstruális szindróma tüneteitől szenvedő hölgyek állapotát jelentősen javította[45].

Mikor használhat egy probiotikus kúra? Mit tartsunk szem előtt?

A fenti korántsem teljes áttekintés is rámutat arra, hogy az egészséges mikrobiom nem csak az emésztéshez szükséges. Hosszas szájon át szedett antibiotikumkúra, kemoterápia, hasi sugárkezelés, illetve hasi műtétek nagy mértékben rombolják a mikrobiomunkat. Ezeket követően (műtét után amint a vegyes táplálkozás engedélyezett) abszolút indokolt a mikrobiom újratelepítése valamilyen probiotikus készítménnyel. Ne feledkezzünk meg a prebiotikumokról sem – akár természetes élelmiszerek (erjesztett tejtermékek, élelmi rostban gazdag táplálék, könnyen emészthető gyümölcsök), hogy a probiotikum számára élhető körülményt biztosítsunk.

Javulást hozhat a probiotikum hasi panaszokkal - pl. hasmenés, puffadás, étvágytalanság, hasi diszkomfort és/vagy fájdalommal - járó állapotokban, gyulladásos hasi megbetegedésekben (irritábilis bél szindróma, Crohn betegség). Ez utóbbi esetekben a kezelőorvos tanácsait vegyük figyelembe. Semmiképp sem a szakorvosi ellátás helyett forduljunk probiotikumhoz, hanem azzal együtt.

A pro- és prebiotikumok segíthetik a testsúlykontrollt, javíthatják a fogyokúrák hatásait: kedvező anyagcserehatásaik révén hátráltatják a zsír beépülését, ráadásul az élettani, kellemes teltségérzet kialakításához is hozzájárulnak, akár csökkentett kalóriabevitel mellett is39.

Azonban a szövevényes és sokoldalú kölcsönhatás következményeképp a felborult mikrobiotius egyensúly rendezése a legváratlanabb területeken is hozzájárulhat a közérzet javításához. Lásd a 45. hivatkozást a premenstruális szindróma váratlan javulásáról.

TEKINTSE MEG PROBIOTIKUS TERMÉKEINKET

Szükséges-e életfogytig probiotikumot szedni? 

Remélhetőleg nem! Magam részéről a 4, legfennebb 6 hetes probiotikus kúrát ajánlom. Ha ennyi idő alatt nem tapasztalja meg a kívánt hatást, célszerű orvoshoz fordulni. Akár azért, mert egyéb ok húzódik meg a panaszok hátterében, akár mert a mikrobiomot pusztító körülmény változatlanul fennáll. Bármelyik is igaz, az okot tisztázni kell és lehetőleg felszámolni. Majd ezt követően újratelepíteni hasznos kis albérlőinket.

Mivel a mikrobiomunk egyedi, ritka esetben, de mégis előfordulhat, hogy a választott probiotikus készítmény épp nem nekünk való, számunkra kevésbé hasznos. Ezt azzal védhetjük ki, ha egy sokféle baktériumot tartalmazó készítményt választunk – hadd telepedjenek azok le, amelyek épp jól érzik magukat. Illetve ilyen esetben érdemes kipróbálni egy másik készítményt is.

Idegen szavak és kifejezések jelentései

Archea = ősi egysejtű élőlények, amelyeknél még a hagyományos sejtszerkezet nem alakult ki.

Enterális = bél eredetű, bélből származó

Fakultatív patogén organizmus = olyan mikroszkópikus élőlények (baktériumok, gombák, paraziták, víusok) amelyek békés együttélés során valamilyen változás hatására hirtelen megbetegedést képesek okozni. Pl. a Bacillus subtilis része az emberi élőflórának, de immunhiányos állapotban fertőzést okoz. A Sacharomyces boulardii a legtöbb emberben szintén része a flórának, azonban - ismeretlen okból – egyes emberekben patogénként viselkedik.

Genom = egy élő szervezet teljes genetikai állománya

Kolonizációs rezisztencia = a bennünk, rajtunk élő mikroorganizmusok mindegyike szaporodásra törekszik, a többi faj rovására. Olyan anyagokat termelnek (citokinek, bakteriocin, tejsav, hidrogén peroxid, kénhidrogén, stb) amelyekkel szomszédaik szaporodását gátolják. Egy kialakult, egészséges összetételű mikrobióta jelentősen képes gátolni kórokozó baktériumok megtelepedését és/vagy szaporodását. Ezzel jelentős támogatást nyújtanak az immunrendszer számára.

Mikrobiom = az emberi testüregekben és bőrön élő mikroorganizmusok összessége. Tudományos értelemben ezen mikroorganizmusok genomjainak összessége. Nem tartoznak ide a többsejtű, bár mikroszkópikus élőlények, pl. bőratkák.

Mikrobióta = egy élőhelyen élő mikroorganizmusok összessége. Pl.: bőr mikrobióta, száj-garat mikrobióta, bél mikrobióta, hüvely mikrobióta, stb.

Mutualizmus = szimbiózis

Patogén organizmus = minden esetben megbetegedést okozó élő szervezetek; kórokozók.

Prebiotikum = olyan anyagok, amelyek élő flórát, sejttenyészetet nem tartalmaznak, de jelenlétük segíti és támogatja az élőflóra életét, szaporodását, élettevékenységét. Ezek leggyakrabban hosszú láncú, nem felszívódó összetett cukrok illetve rostok, amelyek akár táplálékul, akár kedvező környezetül szolgálnak a mikrobióta részére.

Probiotikum = meghatározott, élő mikrobiális tenyészet, amely(ek) egészségvédő vagy gyógyhatásúak az emberi szervezet számára.

Savköpeny / bőr savköpenye = mikroszkópikus vastagságú, enyhén savas (pH 7 5,5) védőréteg a bőr felszínén, ami védelmet nyújt patogén mikroorganizmusok és egyes fiziko-kémiai behatások ellen.

Szimbiózis = két különálló faj hosszú távú olyan „együttélése”, amiből mindkettőnek haszna van, és egyik számára sem káros.

A cikket összeállította:
Dr. Gothárd Csaba
orvos

Figyelem! Ez a cikk tájékoztatási célt szolgál. A cikkben szereplő információk nem helyettesítik az orvosi terápiát, nem alkalmasak betegségek diagnosztizálására, gyógyításra, betegségek kezelésére és NEM a DRTV Média Plus Kft. által forgalmazott termékekre vonatkoznak. A cikk, a hivatkozott forrásirodalom-, népi gyógyászati megfigyelések-, valamint mások által publikálásra került vizsgálati eredmények, leírások alapján került összeállításra. A weboldalon található információk, cikkek, leírások nem helyettesítik szakember véleményét! Minden esetben forduljon szakorvoshoz betegség esetén!

Tudományos hivatkozások:

[1] - Dr. Sprengler Gabriella, SZTE – ÁOK Mikrobiológiai és Immunbiológiai Intézete; http://web.med.u-szeged.hu/medmicro/dok/MTA_Mikrobiom.pdf

[2] - Guarner F., Malagelada J. R. (2003).: Gut flora in health and disease; Lancet 361, 512–519. 10.1016/S0140-6736(03)12489-0

[3] - F and M. Mandel: Deoxyribonucleic acid base composition of the genus Lactobacillus; J Bacteriol. 1968 Sep; 96(3):580-8.

[4] - F. Gasser Lauer, E., and O. Kandler. 1980. Lactobacillus gasseri sp. nov., a new species of the subgenus Thermobacterium. Zentralbl. Bakteriol. Mikrobiol. Hyg. Abt. 1 Orig. C 1:75-78.

[5] - Reuter, G.: 2001. The Lactobacillus and Bifidobacterium microflora of the human intestine: composition and succession; Curr. Issues Intest. Microbiol.(2001) 2:43-53

[6] - Dal Bello F. and Hertel C.: Oral cavity as natural reservoir for intestinal lactobacilli; Syst Appl Microbiol. 2006 Jan; 29(1):69-76.

[7] - Fujiwara S, Seto Y, Kimura A, et al. (2001) Establishment of orally-administered Lactobacillus gasseri SBT2055SR in the gastrointestinal tract of humans and its influence on intestinal microflora and metabolism; J Appl Microbiol 90, 343–352

[8] - Min-Hyun Kim and Hyeyoung Kim: The Roles of Glutamine in the Intestine and Its Implication in Intestinal Diseases; Int J Mol Sci. 2017 May; 18(5): 1051.

[9] - Fernández M, Zúñiga M: Amino acid catabolic pathways of lactic acid bacteria; Crit Rev Microbiol. 2006; 32(3):155-83.

[10] - Elkins CA, Moser SA, Savage DC: Genes encoding bile salt hydrolases and conjugated bile salt transporters in Lactobacillus johnsonii 100-100 and other Lactobacillus species; Microbiology. 2001 Dec; 147(Pt 12):3403-12.

[11] - De Smet I, Van Hoorde L, Vande Woestyne M, Christiaens H, Verstraete W: Significance of bile salt hydrolytic activities of lactobacilli; J Appl Bacteriol. 1995 Sep; 79(3):292-301.

[12] - Usman, Hosono A (1999): Bile tolerance, taurocholate deconjugation, and binding of cholesterol by Lactobacillus gasseri strains; J Dairy Sci 82, 243–248.

[13] - Ward, R. E., M. Ninonuevo, D. A. Mills, C. B. Lebrilla, et al. 2006. In vitro fermentation of breast milk oligosaccharides by Bifidobacterium infantis and Lactobacillus gasseri; Appl. Environ. Microbiol. 72:4497-4499. 

[14] - Lewanika TR, Reid SJ, Abratt VR, Macfarlane GT, Macfarlane S: Lactobacillus gasseri Gasser AM63(T) degrades oxalate in a multistage continuous culture simulator of the human colonic microbiota; FEMS Microbiol Ecol. 2007 Jul; 61(1):110-20.

[15] - Ganz, T.: 2003. Defensins: antimicrobial peptides of innate immunity; Nat. Rev. Immunol.3:710-720.

[16] - Maynard CL, Elson CO, Hatton RD, Weaver CT.: Reciprocal interactions of the intestinal microbiota and immune system; Nature.2012;489:231–241

[17] - Tannock, G. W.: 2002. The bifidobacterial and Lactobacillus microflora of humans; Clin. Rev. Allergy Immunol, 22:231-253.

[18] - Ruas-Madiedo, P., M. Gueimonde, A. Margolles, C. G. de los Reyes-Gavilan, et al. 2006. Exopolysaccharides produced by probiotic strains modify the adhesion of probiotics and enteropathogens to human intestinal mucus.; J. Food Prot. 69:2011-2015.

[19] - Fukuda S., Toh H., Hase K., Oshima K., Nakanishi Y., Yoshimura K., et al. (2011).: Bifidobacteria can protect from enteropathogenic infection through production of acetate. Nature 469, 543–547

[20] - Flynn S, van Sinderen D, Thornton GM, Holo H, Nes IF, Collins JK: Characterization of the genetic locus responsible for the production of ABP-118, a novel bacteriocin produced by the probiotic bacterium Lactobacillus salivarius subsp. salivarius UCC118; Microbiology 148(4), 973–984 (2002).

[21] - Marie-Hélène Coconnier-Polter, Vanessa Liévin-Le Moal, Alain L. Servin: A Lactobacillus acidophilus Strain of Human Gastrointestinal Microbiota Origin Elicits Killing of Enterovirulent Salmonella enterica Serovar Typhimurium by Triggering Lethal Bacterial Membrane Damage; Applied Environmental Microbiology,

[22] - Trent, M. S., W. Pabich, C. R. Raetz, and S. I. Miller: A PhoP/PhoQ-induced lipase (PagL) that catalyzes 3-O-deacylation of lipid A precursors in membranes of Salmonella typhimurium. J. Biol. Chem. (2001) 276:9083-9092

[23] - Coconnier, M. H., V. Lievin, M. Lorrot, and A. L. Servin. 2000. Antagonistic activity of Lactobacillus acidophilus LB against intracellular Salmonella enterica serovar Typhimurium infecting human enterocyte-like Caco-2/TC-7 cells; Appl. Environ. Microbiol.66:1152-1157.

[24] - Michetti, P., G. Dorta, P. H. Wiesel, D. Brassart, E. Verdu, M. Herranz, C. Felley, N. Porta, M. Rouvet, A. L. Blum and I. Corthesy-Theulaz: Effect of whey-based culture supernatant of Lactobacillus acidophilus (johnsonii) La1 on Helicobacter pylori infection in humans; Digestion 60:203-209.

[25] - Gopal, P. K., J. Prasad, J. Smart, and H. S. Gill.: In vitro adherence properties of Lactobacillus rhamnosus DR20 and Bifidobacterium lactis DR10 strains and their antagonistic activity against an enterotoxigenic Escherichia coli; Int. J. Food Microbiol. (2001) 67:207-216.

[26] - Teanpaisan R., Piwat S.: Lactobacillus paracasei SD1, a novel probiotic, reduces mutans streptococci in human volunteers: A randomized placebo-controlled trial; Clin. Oral. Investig. 2014;18:857–862.

[27] - Louis P, Hold GL, Flint HJ. The gut microbiota, bacterial metabolites and colorectal cancer; Nat Rev Microbiol. 2014;12:661–672

[28] - Iida N, Dzutsev A, Stewart CA, Smith L, Bouladoux N, Weingarten RA, Molina DA, Salcedo R, Back T, Cramer S, Dai RM, Kiu H, Cardone M, Naik S, Patri AK, Wang E, Marincola FM, Frank KM, Belkaid Y, Trinchieri G, Goldszmid RS: Commensal bacteria control cancer response to therapy by modulating the tumor microenvironment; Science. 2013 Nov 22; 342(6161):967-70.

[29] - Paulos CM, Wrzesinski C, Kaiser A, Hinrichs CS, Chieppa M, Cassard L, Palmer DC, Boni A, Muranski P, Yu Z, Gattinoni L, Antony PA, Rosenberg SA, Restifo NP: Microbial translocation augments the function of adoptively transferred self/tumor-specific CD8+ T cells via TLR4 signaling; J Clin Invest. 2007 Aug; 117(8):2197-204.

[30] - Velicer CM, Heckbert SR, Lampe JW, Potter JD, Robertson CA, Taplin SH. Antibiotic use in relation to the risk of breast cancer; J Am Med Assoc, 2004;291:827–835.

[31] - Peran L, Camuesco D, Comalada M et al.: A comparative study of the preventative effects exerted by three probiotics, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus casei and Lactobacillus acidophilus, in the TNBS model of rat colitis; J. Appl. Microbiol. 103(4), 836–844 (2007)

[32] - Lin YP, Thibodeaux CH, Pena JA, Ferry GD, Versalovic J: Probiotic Lactobacillus reuteri suppress proinflammatory cytokines via c-jun; Inflamm. Bowel Dis.14(8), 1068–1083 (2008).

[33] - Rousseaux C, Thuru X, Gelot A et al.: Lactobacillus acidophilus modulates intestinal pain and induces opioid and cannabinoid receptors; Nat. Med. 13(1), 35–37 (2007).

[34] - Pratt, Charlotte; Campbell, Matthew D. (2019): The Effect of Bifidobacterium on Reducing Symptomatic Abdominal Pain in Patients with Irritable Bowel Syndrome: A Systematic Review; Probiotics and Antimicrobial Proteins

[35] - Ghouri YA, Richards DM, Rahimi EF, Krill JT, Jelinek KA, DuPont AW (2014).: Systematic review of randomized controlled trials of probiotics, prebiotics, and synbiotics in inflammatory bowel disease; Clinical and Experimental Gastroenterology. 7: 473–87

[36] - Bajzer M, Seeley RJ.: Physiology - obesity and gut flora; Nature.2006;444:1009–1010.

[37] - Backhed P, Ding H, Wang T et al: The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage; Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004;101:15718–15723

[38] - Kalliomaki M, Collado MC, Salminen S, Isolauri E. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight; Am J Clin Nutr. 2008;87:534–538.

[39] - Cani PD, Lecourt E, Dewulf FM.: Gut microbiota fermentation of prebiotics increases satietogenic and incretin gut peptide production with consequences for appetite sensation and glucose response after a meal; Am. J. Clin. Nutr. 2009;90:1236–1243

[40] - Maxwell, C.; Nelson, C. R.; Gilliland, S. E. (1985): Assimilation of cholesterol by Lactobacillus acidophilus; Applied and Environmental Microbiology, 49 (2): 377–381.

[41] - Kadooka Y, Ogawa A, Ikuyama K, et al. (2011): The probiotic Lactobacillus gasseri SBT2055 inhibits enlargement of visceral adipocytes and upregulation of serum soluble adhesion molecule (sICAM-1) in rats; Int Dairy J 21, 623–627.

[42] - Y Kadooka, M Sato, K Imaizumi, A Ogawa, K Ikuyama, Y Akai, M Okano, M Kagoshima, T Tsuchida: Regulation of Abdominal Adiposity by Probiotics (Lactobacillus Gasseri SBT2055) in Adults With Obese Tendencies in a Randomized Controlled Trial; Eur J Clin Nutr, 2010 Jun;64(6):636-43.

[43] - Crovesy L, Ostrowski M, Ferreira DMTP, Rosado EL, Soares-Mota M: Effect of Lactobacillus on body weight and body fat in overweight subjects: a systematic review of randomized controlled clinical trials: Int J Obes (Lond). 2017 Nov;41(11):1607-1614.

[44] - Michio Kawano, Masaya Miyoshi, Akihiro Ogawa, Fumihiko Sakai and Yukio Kadooka: Lactobacillus gasseri SBT2055 inhibits adipose tissue inflammation and intestinal permeability in mice fed a high-fat diet; J Nutr Sci. 2016; 5: e23.; Published online 2016 May 30. doi: 10.1017/jns.2016.12

[45] - E. Bertazzoni Minelli, A. Benini,L. Vicentini,E. Andreoli, M. Oselladore and R. Cerutti: Effect of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum Administration on Colonic Microbiota and its Metabolic Activity in Premenstrual Syndrome; Journal of Microbial Ecology in Health and Disease, vol. 9, 1996 - Issue 6