Antybiotyki a probiotyki

MIKROBIOTA JELITOWA

Jelita człowieka są skolonizowane przez liczne gatunki bakterii, grzybów i wirusów. Według najnowszych danych literaturowych, liczba komórek bakterii jest porównywalna z liczbą komórek budujących organizm człowieka [^1]. Mikroorganizmy te tworzą unikalny ekosystem – mikrobiotę – pełniącą szereg funkcji istotnych dla zdrowia. Mikrobiota jelitowa uczestniczy w rozkładzie niestrawionych składników pokarmowych, a produkty ich metabolizmu są źródłem energii dla komórek jelita. Mikrobiota zaangażowana jest w produkcję witamin (z grupy B oraz K) i reguluje przyswajalność składników mineralnych z diety. Dowiedziono, że reguluje też stężenie lipidów, ciśnienie tętnicze oraz masę ciała i motorykę przewodu pokarmowego. Co istotnie nieustannie trenuje układ immunologiczny co jest niezbędne do wutworzenia tolerancji wobec drobnoustrojów komensalnych, ale i antygenów żywności [^2]. Zmiany równowagi mikrobiologicznej w jelicie określane są mianem dysbiozy, a jednym z głównych czynników dysbiotycznych są antybiotyki.

ANTYBIOTYKI ZMIENIAJĄ SKŁAD MIKROBIOTY

Antybiotyki są jednymi z najczęściej przepisywanych leków, zwłaszcza w populacji dziecięcej [^3]. Ich rola w terapii zakażeń bakteryjnych jest nieoceniona, jednak nie są one pozbawione działań niepożądanych [^4]. Co istotne, mikrobiom człowieka jest nadmiernie eksponowany na antybiotyki, nie tylko z powodu ich wykorzystywania w leczeniu, ale także stosowania w uprawach roślin i hodowli zwierząt gospodarskich [^5]. Kompozycja mikrobioty  ulega szybkim zmianom poprzez ekspozycję na antybiotyki. W badaniach dowiedziono, że nawet krótkoterminowa antybiotykoterapia wywołuje zmiany składu mikroflory jelitowej nawet na 4 lata [^5].  Co więcej taka interwencja może mieć natychmiastowy wpływ na zdrowie, przykładowo poprzez stymulację rozwoju opornych patogenów oportunistycznych, które mogą powodować ostrą chorobę [^6] lub pośrednio wpływać na zdrowie w perspektywie długoterminowej [^7].

Aby ograniczyć niekorzystne zmiany mikrobioty jelitowej wywołane antybiotykoterapią zaleca się stosowanie probiotyków. Probiotyki to żywe komórki bakteryjne, które stosowane w odpowiedniej liczbie wykazują korzystny wpływ na zdrowie. Stosując suplementację żywymi szczepami bakterii probiotycznych zostaje przywrócona równowaga mikroekologiczna przewodu pokarmowego co znajduje odzwierciedlenie w szeroko rozumianym dobrostanie organizmu [^2].

ANTYBIOTYKOTERAPIA PODNOSI RYZYKO ROZWOJU OTYŁOŚCI

Jednym z czynników przyczyniających się do otyłości, zwłaszcza u dzieci, jest dysbioza wtórna po antybiotykoterapii. Zjawisko to jest tym bardziej niebezpieczne, że zawartość tkanki tłuszczowej koreluje wysoko dodatnio z rozwojem zaburzeń metabolicznych, tj. nadciśnienia tętniczego, cukrzycy typu II i chorób sercowo-naczyniowych [^8]. Wiadomo już, że mikrobiota jelit ludzi otyłych i szczupłych różni się. U otyłych osób liczne są gatunki bakterii wydajnie pozyskujące energię z diety. Ułatwiają one wchłanianie cukrów prostych oraz rozkładają węglowodany złożone (np. błonnik), które u osób szczupłych nie są trawione w przewodzie pokarmowym. Poza tym niektóre metabolity bakteryjne są wysokoenergetyczne i ograniczają spalanie tkanki tłuszczowej. Sytuacje te sprawiają, że otyli mogą pozyskiwać z pożywienia więcej kalorii w porównaniu do osób szczupłych [^9]. Udział mikroflory jelitowej w regulacji metabolizmu potwierdzają też badania eksperymentalne [^7]. Myszy hodowane w sterylnych warunkach tyją otrzymując bakterie jelitowe od otyłych gryzoni. Wydajniej też pozyskują energię z pożywienia i produkują więcej wysokoenergetycznych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w porównaniu do myszy o prawidłowej masie ciała [^10].  Przeprowadzono jak dotąd liczne badania, zarówno w modelach zwierzęcych jak i u ludzi dowodząc, że celowana probiotykoterapia stosowana równolegle do diety wysokotłuszczowej przynosi korzyści metaboliczne, tj. redukuje przyrost masy ciała, zmniejsza apetyt i poprawia parametry antropometryczne. W badaniach przedklinicznych zauważono, że probiotyki wpływają korzystnie na parametry glikemii, gospodarkę lipidową, a tym samym przeciwdziałają insulinooporności i w konsekwencji zmniejszają ryzyko rozwoju niealkoholowego stłuszczenie wątroby.  Większość szczepów probiotycznych wykazujących takie działania należy do rodzajów Lactobacillus oraz Bifidobacterium. Trwają także badania nad wykorzystaniem w preparatach probiotycznych szczepów Akkermansia muciniphila, której liczba w jelicie koreluje ujemnie z masą ciała [^11].

PROBIOTYKI CHRONIĄ PRZED ZAKAŻENIEM CLOSTRIDIUM DIFFICILE

Jednym z najczęstszych patogenów, do którego zakażenia dochodzi w przebiegu biegunki wywołanej antybiotykoterapią lub podczas przyjmowania leków immunosupresyjnych po przeszczepie narządów należy Clostridium difficile (CD) . Bakteria ta jest także odpowiedzialna za większość biegunek szpitalnych. Z uwagi na rosnącą częstość występowania zakażeń CD, ciężki przebieg, niepowodzenia leczenia i nawroty, sukcesy w zastosowaniu probiotyków jako profilaktyki zakażeń CD zasługują na szczególną uwagę. W jednym z najnowszych badań wykonanym w polskim ośrodku wykorzystywano jako środek profilaktyczny wobec zakażenia CD probiotyk zawierający szczep probiotyczny Lactobacillus plantarum 299v. Zauważono, że w momencie rutynowego wykorzystywania probiotyku w oddziale nefrologii i transplantologii  liczba przypadków zakażeń CD zmniejszyła się  z 21 do 2 przypadków w porównaniu z okresem, w którym nie stosowano takiej profilaktyki [^6].

Literatura

1. Abbott A. Scientists bust myth that our bodies have more bacteria than human cells. Nat News DOI:10.1038/nature.2016.19136.
2. Paulina Markowiak, Katarzyna Śliżewska. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients 2017; 9: 1021.
3. Zhang T, Smith MA, Camp PG, Shajari S, MacLeod SM, Carleton BC. Prescription drug dispensing profiles for one million children: a population-based analysis. Eur J Clin Pharmacol 2013; 69: 581–8.
4. Roca I, Akova M, Baquero F, et al. The global threat of antimicrobial resistance: science for intervention. New Microbes New Infect 2015; 6: 22–9.
5. Jakobsson HE, Jernberg C, Andersson AF, Sjölund-Karlsson M, Jansson JK, Engstrand L. Short-Term Antibiotic Treatment Has Differing Long-Term Impacts on the Human Throat and Gut Microbiome. PLoS ONE 2010; 5: e9836.
6. Kujawa-Szewieczek A, Adamczak M, Kwiecień K, Dudzicz S, Gazda M, Więcek A. The Effect of Lactobacillus plantarum 299v on the Incidence of Clostridium difficile Infection in High Risk Patients Treated with Antibiotics. Nutrients 2015; 7: 10179–88.
7. Gérard P. Gut microbiota and obesity. Cell Mol Life Sci CMLS 2016; 73: 147–62.
8. Li S, Chen W, Sun D, et al. Variability and rapid increase in body mass index during childhood are associated with adult obesity. Int J Epidemiol 2015; 44: 1943–50.
9. Marlicz W, Ostrowska L, Łoniewski I. Flora bakteryjna jelit i jej potencjalny związek z otyłością. Endokrynol Otyłość Zaburzenia Przemiany Materii 2013; 9: 20–8.
10. Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 2006; 444: 1027–31.
11. Kobyliak N, Conte C, Cammarota G, et al. Probiotics in prevention and treatment of obesity: a critical view. Nutr Metab 2016; 13: 14.