Probiotyki w mukowiscydozie

Zgodnie z definicją WHO probiotyki to żywe drobnoustroje, które podane w odpowiedniej ilości wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza [1]. Drobnoustroje te spełniają szereg funkcji metabolicznych, troficznych i ochronnych w organizmie człowieka, odpowiadając m.in. za rozkład i fermentację niestrawionych resztek pokarmowych, wytwarzanie witamin z grupy B oraz witaminy K, a  także utrzymanie ciągłości nabłonka jelitowego. Dodatkowo wpływają również na układ immunologiczny (odpornościowy), poprzez wytwarzanie kwasu mlekowego i nadtlenku wodoru potencjalnie zwiększają ochronę przed patogenami [2, 3]. Do probiotyków najczęściej zaliczane są mikroorganizmy z rodzaju Bifidobacterium (np. B. lactis BB-12) i Lactobacillus (np. L. plantarum 299v, L. reuteri DSM 17938, L. rhamnosus GG) oraz Escherichia coli (E. coli Nissle 1917) i niepatogenne drożdżaki (S. boulardii CNCM I-745). Warto zapamiętać, że właściwości probiotyków są szczepozależne. W praktyce oznacza to, że bakteria bakterii nie jest równa i mimo podobnej nazwy ich działanie nie musi być tożsame [4]. Źródłem probiotyków mogą być preparaty farmaceutyczne (leki), suplementy diety lub fermentowane produkty spożywcze (np. kefir, jogurt).

W mukowiscydozie (ang. cystic fibrosis, CF) w wyniku mutacji genu CFTR (ang. cystic fibrosis transmembrane conductance rebulator) powstaje nadmiernie lepki śluz, który stanowi dobrą pożywkę dla drobnoustrojów patogennych. Dlatego u osób z CF obserwujemy zaburzenia liczby bakterii i składu mikrobioty 1. Co więcej, zaburzenia te nasilane są przez stan zapalny, przewlekłe zakażenia, stosowaną antybiotykoterapię oraz choroby współistniejące (np. cukrzyca i choroby wątroby) [5]. U chorych na CF powszechna jest tendencja do supresji bakterii typu Firmicutes (bakterii mlekowych) i Bacteroidetes, czemu towarzyszy tendencja do wzrostu potencjalnie patogennych drobnoustrojów z rodziny Enterobacteriaceae i Fusobacterium spp. [6]. Zabu rzenia w składzie i liczbie bakterii jelitowych predysponują do rozwoju stanu zapalnego i infekcji przewodu pokarmowego (w tym zespołu jelitowego przerostu bakteryjnego) [7]. U chorych na CF zaburzenia bioróżnorodności mikrobioty opisywane są również na poziomie układu oddechowego [5].

Jak wskazują najnowsze wytyczne dotyczące żywienia osób z CF, stosowanie probiotyków w celu profilaktyki i leczenia stanu zapalnego układu oddechowego wydaje się być obiecujące [8]. Do chwili obecnej opublikowano tylko 9 wiarygodnych prac oceniających wpływ podaży probiotyków u pacjentów z CF (w 3 z nich oceniano te same parametry kliniczne przed i po suplementacji [9–11], pozostałe 6 należało do tzw. badań randomizowanych, w których pacjenci przydzielani byli losowo do grupy otrzymującej probiotyk albo placebo. W analizie porównywano efekty uzyskane w obu grupach [12–17]). Wyniki przeprowadzonych badań sugerują pozytywny wpływ suplementacji probiotyków, a korzystny efekt działania dotyczył zarówno przebiegu choroby oskrzelowo-płucnej, jak i nasilenia stanu zapalnego przewodu pokarmowego. Szczegółowe informacje dotyczące rodzaju zastosowanego probiotyku, jego dawki, długości trwania suplementacji oraz otrzymanego efektu przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Przegląd wymienionych artykułów

Rodzaj/szczep probiotycznyDawka suplemetacyjnaCzas trwania suplementacjiLiczba pacjentów objętych badaniemOtrzymany efekt
Lactobacillus rhamnosus LGG [9]1011 CFU4 tygodnie20
  1. Zmniejszenie dyskomfortu brzusznego (u 81% pacjentów)
  2. Zmniejszenie liczby wypróżnień (56%)
Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus thermophiles [10]6 x 109 CFU6 miesięcy10Zmniejszenie liczby zaostrzeń oskrzelowo-płucnych
Lactobacillus rhamnosus LGG [11]5 x 109 CFU4 tygodnie10Obniżenie stężenia kalprotektyny w kale (zmniejszenie nasilenia stanu zapalnego przewodu pokarmowego)
Lactobacillus rhamnosus LGG [12]6 × 109 CFU4 tygodnie22
  1. Obniżenie stężenia kalprotektyny w kale (zmniejszenie nasilenia stanu zapalnego przewodu pokarmowego)
  1. Zmniejszenie liczby bakterii z rodzaju Bacterioides
Lactobacillus reuteri [13]1010 CFU6 miesięcy61Zmniejszenie liczby zaostrzeń oskrzelowo-płucnych
Lactobacillus rhamnosis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Streptococcus thermophilus [14]2 × 109 CFU4 tygodnie37
  1. Zmniejszenie liczby zaostrzeń oskrzelowo-płucnych
  2. Poprawa jakości życia
Lactobacillus rhamnosis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Streptococcus thermophilus [15]109 CFU4 tygodnie47Obniżenie stężenia kalprotektyny w kale (zmniejszenie nasilenia stanu zapalnego przewodu pokarmowego)
Lactobacillus ruteri [16]108 CFU6 miesięcy39
  1. Obniżenie stężenia kalprotektyny w kale (zmniejszenie nasilenia stanu zapalnego przewodu pokarmowego)
  1. Zmniejszenie dyskomfortu brzusznego
  2. Złagodzenie dysbiozy jelitowej (zwiększenie populacji bakterii z rodzaju Firmicutes)
Lactobacillus rhamnosus LGG [17]6 × 109 CFU6 miesięcy43
  1. Zmniejszenie liczby hospitalizacji i zaostrzeń oskrzelowo-płucnych
  2. Wzrost FEV1%
  3. Zwiększenie masy ciała

CFU – jednostka tworząca kolonię (z ang. colonyforming unit); FEV1 – natężona objętość wydechowa pierwszosekundowa (z ang. forced expiratory volume in 1 second)

Przedstawione powyżej badania przeprowadzone zostały w stosunkowo małych grupach pacjentów (n=10-61), z wykorzystaniem różnych gatunków/szczepów probiotycznych (L. rhamnosus GG, L. rutei, L. casei, L. acidophilus, B. bifidum i in.), w dawkach terapeutycznych o dużej rozpiętości (od 109 do 1011 CFU), stosowanych w okresie od 4 tygodni do 6 miesięcy. Stąd konieczna jest kontynuacja badań.

Polskie Towarzystwo Mukowiscydozy zachęca, aby rozważyć długotrwałą suplementację probiotyków. Wydaje się, że ich podaż w CF jest celowa, ale nie ma obecnie wystarczających dowodów, aby jednoznacznie zalecić konkretny gatunek/szczep lub dawkę probiotyków [18].

Bibliografia

  1. Expert Consultation on Evaluation of Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria, Joint FAO WHO Working Group on Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food (eds). Probiotics in food: health and nutritional properties and guidelines for evaluation ; report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation on Evaluation of Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria, Córdoba, Argentina, 1–4 October 2001; report of a  Joint FAO/WHO Working Group on Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food, London, Ontario, Canada, 30 April–1 May 2002. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations [u.a], 2006.
  2. Buccigrossi V., Nicastro E., Guarino A. Functions of intestinal microflora in children. Curr Opin Gastroenterol 2013; 29: 31–38.
  3. Guarner F., Malagelada J.-R. Gut flora in health and disease. Lancet Lond Engl 2003; 361: 512–519.
  4. Szajewska H. What are the indications for using probiotics in children? Arch Dis Child 2016; 101: 398–403.
  5. Li L., Somerset S. The clinical significance of the gut microbiota in cystic fibrosis and the potential for dietary therapies. Clin Nutr Edinb Scotl 2014; 33: 571–580.
  6. Duytschaever G., Huys G., Bekaert M. i wsp. Crosssectional and longitudinal comparisons of the predominant fecal microbiota compositions of a group of pediatric patients with cystic fibrosis and their healthy siblings. Appl Environ Microbiol 2011; 77: 8015–8024.
  7. Probert H.M., Gibson G.R. Bacterial biofilms in the human gastrointestinal tract. Curr Issues Intest Microbiol 2002; 3: 23–27.
  8. Turck D., Braegger C.P., Colombo C. i wsp. ESPEN-ESPGHAN-ECFS guidelines on nutrition care for infants, children, and adults with cystic fibrosis. Clin Nutr 2016; 35: 557–577.
  9. Infante Pina D., Redecillas Ferreiro S., Torrent Vernetta A. i wsp. Optimización de la función intestinal en pacientes con fibrosis quística mediante la administración de probióticos. An Pediatría 2008; 69: 501–505.
  10. Weiss B., Bujanover Y., Yahav Y. i wsp. Probiotic supplementation affects pulmonary exacerbations in patients with cystic fibrosis: a  pilot study. Pediatr Pulmonol 2010; 45: 536–540.
  11. Bruzzese E., Raia V., Gaudiello G. i wsp. Intestinal inflammation is a frequent feature of cystic fibrosis and is reduced by probiotic administration. Aliment Pharmacol Ther 2004; 20: 813–819.
  12. Bruzzese E., Callegari M.L., Raia V. i wsp. Disrupted Intestinal Microbiota and Intestinal Inflammation in Children with Cystic Fibrosis and Its Restoration with Lactobacillus GG: A Randomised Clinical Trial. PLoS ONE 2014; 9: e87796.
  13. Di Nardo G., Oliva S., Menichella A. i wsp. Lactobacillus reuteri ATCC55730 in Cystic Fibrosis. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2014; 58: 81–86.
  14. Jafari S.-A., Mehdizadeh-Hakkak A., Kianifar H.-R. i wsp. Effects of probiotics on quality of life in children with cystic fibrosis; a  randomized controlled trial. Iran J Pediatr 2013; 23: 669–674.
  15. Fallahi G., Motamed F., Yousefi A. i wsp. The effect of probiotics on fecal calprotectin in patients with cystic fibrosis. Turk J Pediatr 2013; 55: 475–478.
  16. del Campo R., Garriga M., Pérez-Aragón A. i wsp. Improvement of digestive health and reduction in proteobacterial populations in the gut microbiota of cystic fibrosis patients using a  Lactobacillus reuteri probiotic preparation: A double blind prospective study. J Cyst Fibros 2014; 13: 716–722.
  17. Bruzzese E., Raia V., Spagnuolo M.I. i wsp. Effect of Lactobacillus GG supplementation on pulmonary exacerbations in patients with cystic fibrosis: A pilot study. Clin Nutr 2007; 26: 322–328.
  18. Mielus M., Drzymała-Czyż S., Oralewska B. i wsp. Żywienie niemowląt z mukowiscydozą
    – stanowisko Polskiego Towarzystwa Mukowiscydozy. Stand Med Pediatr 2019; 245–252.

  1. Zespół mikroorganizmów, głównie bakterii, tworzący w układzie pokarmowym złożony ekosystem (za: pl.wikipedia.org)

Autor:
Klinika Gastroenterologii Dziecięcej i Chorób Metabolicznych w Poznaniu
Klinika Gastroenterologii Dziecięcej i Chorób Metabolicznych w Poznaniu
Klinika Gastroenterologii Dziecięcej i  Chorób Metabolicznych Uniwersytetu Medycznego im. K. Marcinkowskiego w  Poznaniu