Ευβιοτικά και προβιοτικά

1. Ευβιοτικά και προβιοτικά Γεράσιμος Ι. Μάντζαρης Διευθυντής Α’ Γαστρεντερολογική Κλινική ΓΝΑ «Ο ΕΥΑΓΓΕΛΙΣΜΟΣ»

2. Εντερική χλωρίδα • Ο γαστρεντερικός σωλήνας φιλοξενεί μεγάλο αριθμό παθογόνων και μη παθογόνων βακτηρίων. • Πάνω από 400-500 διαφορετικά είδη προαιρετικών ή αποκλειστικά αναερόβιων βακτηρίων αποικίζουν τον άπω ειλεό και το παχύ έντερο. • Μερικά από αυτά έχουν προστατευτικές και άλλα παθογόνες ιδιότητες.

3. Εντερική χλωρίδα • Εντερική χλωρίδα: 4 λίμπρες • Αποικισμός: • πρώιμα μετά τη γέννηση • θηλασμός • Σε απόλυτη ισορροπία • ευεργετικά στο έντερο • βλαπτικά σε άλλλες θέσεις • Η ζωή είναι αδύνατη χωρίς αυτά! • Lactobacillus acidophilus & bulgaris – Bifidobacterium bifidum

4. Εντερική χλωρίδαλειτουργίες • Παραγωγή • βιταμινών Β και Κ • Αντιβακτηριακές και αντιμηκυτιασιακές ουσίες • Αναγωγή της χοληστερόλης • Αδρανοποίηση τοξινών • Παρασκευή ενζύμων. • Παραγωγή χημικών ουσιών με αντικαρκινογόνο δράση.

5. Χλωρίδα και βλεννογόνος Αλληλεπίδραση εντερικής χλωρίδας και βλεννογόνου λεμφοκύτταρα Εντερική χλωρίδα Μακροφάγα/ APC βλεννογόνος Εντερικό επιθήλιο αυλός

6. Ομοιοστασία και εκκριτικές ανοσοσφαιρίνες

7. Ομοιοσταία και εκκριτικές Igs • Προσδένεται σε αντιγόνα του πεπτικού σωλήνα (τροφή, βακτήρια, πρωτόζωα και ιούς) και παρεμποδίζει τις αλληλεπιδράσεις τους με τα επιθηλιακά κύτταρα • Εξουδετερώνει τοξίνες • Εξουδετερώνει ιούς μέσα στα επιθηλιακά κύτταρα (π.χ. πολυομυελίτιδας) • Είναι μη φλεγμονώδης (δεν προσδένεται σε μόρια του συμπληρώματος) σε αντίθεση με τις IgM και IgG

8. Υπάρχει ελεγχόμενηανοσιακή απόκριση στα συμβιοτικά βακτήρια • Εξουδετερώνονται από IgA • Εξουδετερώνονται από defensins και μακροφάγα πριν περάσουν στα κύτταρα της επίκτητης ανοσίας • Μη κλασική φλεγμονώδης απόκριση

9. Εντερική χλωρίδα: Ομοιόσταση και δυσβίωση • Συνεχής και περίπλοκη αλληλεπίδραση φυσιολογικής χλωρίδας, επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου και του ανοσοποιητικού συστήματος. • Στα υγιή άτομα υπάρχει εξισορροπημένη δράση μεταξύ των παθογόνων και των προστατευτικών μικροβίων, ώστε να διατηρείται η ομοιόσταση στον οργανισμό. • Αν αυτή η ισορροπία διαταραχθεί και συνυπάρξει δυσλειτουργία του βλεννογονικού φραγμού, θα προκύψει εύκολα δυσβίωση, και… • ως αποτέλεσμα εντερική φλεγμονή.

10. Εντερική χλωρίδαδιαταραχή ισορροπίας: δυσβίωση • Αντιβιοτικά • Στεροειδή • Μείωση pH εντέρου • (stress, αϋπνία, κακή δίαιτα) • Δυσκοιλιότητα • «αφυδατωμένο» και • τοξικό περιβάλλον • Διάρροια • Αποβολή βακτηρίων

11. Δυσβίωση

12. Εντερική χλωρίδαΔυσβίωση: επιπτώσεις • Υπερανάπτυξη μηκύτων • Μείωση ενεργειακού υποστρώματος • Σ.Ε.Ε. • «φούσκωμα» • αποβολή αερίων • Άλλα συμπτώματα και σημεία • Αφυδάτωση δέρματος • Κακοσμία αναπνοής • Κεφαλαλγίες

13. Εντερική χλωρίδαΔυσβίωση: επιπτώσεις σε ασθενείς ΜΕΘ • Ακεραιότητα των επιθηλιακών φραγμών και της εντερικής χλωρίδας: απαραίτητα για αποτροπή βακτηριακής αλλόθεσης. • Η εντερική σίτιση με τροφές πλούσιες σε υπόστρωμα που θα διατηρήσει την ευεργετική εντερική χλωρίδα είναι σημαντική: • μειώνει ή αποτρέπει την υπερανάπτυξη • παθογόνων, τοξινών, μεταλλαξογόνων και καρκινογόνων ουσιών, • διεγείρει τους μηχανισμούς απόπτωσης και • επάγει τους μηχανισμούς της έμφυτης και επίκτητης ανοσίας, απελευθερώνοντας αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ουσίες. • Υπάρχουν βάσιμες ενδείξεις ότι η χρήση ευβιωτικών και προβιωτικών ουσιών ενισχύει τους προστατευτικούς μηχανισμούς.

14. Εντερική χλωρίδαΔυσβίωση: αποκατάσταση • Αποκατάσταση διαταραχών • Επιπλέον χορήγηση ευβιωτικών • Προληπτικά • Ταξίδια σε χώρες του 3ου κόσμου • αντιβιωτικά • ακτινοθεραπεία κοιλίας • Υποτροπιάζουσες λοιμώξεις, πχ κυστίτιδες • Ασθενείς ΜΕΘ • ? Χρόνια αύξηση χοληστερόλης • ? Νόσος του Crohn- ελκώδης κολίτιδα – Σ.Ε.Ε.

15. Ευβιοτικά • Metchnikoff (~ 1903) • πρότεινε τη χορήγηση αυτών των ευεργετικών βακτηρίων με στόχο να αντικαταστήσουν τα παθογόνα. • Lilley και Stillwell (1965): • Ο όρος χρησιμοποιήθηκε για «ουσίες» που εκκρινόμενες από μικροοργανισμούς διέγειραν την αύξηση άλλων (αντίθετο του αντιβιοτικού) • Sperty (1971) • Εκχυλίσματα ιστών που διέγειραν τον πολλαπλασιασμό μικροβίων • Parker (1974) • Οργανισμοί και ουσίες που συμβάλλουν στην ισορροπία των μικροβίων του εντέρου

16. Ευβιωτικά • Fuller (1989) • Επαναπροσδιόρισε τον ορισμό ευβιοτικά ως διατροφικό συμπλήρωμα με ζωντανούς μικροοργανισμούς που • Επιδρά ευεργατικά στον ξενιστή βελτιώνοντας την ισορροπία των μικροβίων του εντέρου. • Τόνισε την ανάγκη να είναι «ζωντανό» • Σε αντίθεση: και το DNA είναι αρκετό. • Eυβιοτικά (Π.Ο.Υ.) • Zωντανοί μικροοργανισμοί που χορηγούμενοι σε επαρκείς ποσότητες επιδρούν επωφελώς στο λήπτη μέσω της δράσης τους στον εντερικό σωλήνα.

17. Ευβιοτικά Μικροοργανισμοί ως ευβιοτικά • Lactobacillus species • L. acidophilus L. bulgaricus L. casei (rhamnosus) • L. johnsonn L. Lactis L. plantarum • L. reuteri • Bifidobacterium species • B. adolescentis B. bifidum B. breve • B. infantis B. lactis B. longum • Other species • Bacillus cereus • Enterococcus faecalis • E. coli Nissle 1917 • Saccharomyces • S. boulardii S. cerevisiae S. thermophilus

18. Θέματα για συζήτηση • Πηγή • Πως δρουν: • Μύθος ή πραγματικότητα • Επιβίωση του συγκεκριμένου είδους • Επιβίωση στο προϊόν • Κλινικά αποτελέσματα • Αντικρουόμενα • Μη αποσαφηνισμένα

19. Πηγή ευβιοτικών • Μεγάλες γενετικές διαφορές μεταξύ των διαφόρων ειδών LAB. • Κριτήρια των ευβιοτικών πληρούν τα είδη εκείνα που αναπτύσσονται σε άγρια φυτά • προσκολλώνται στο εντερικό τοίχωμα και τη βλέννα (συναγωνιζόμενα τα παθογόνα βακτήρια), • παράγουν αντιοξειδωτικές ουσίες, • διασπούν επιτυχώς ανθεκτικές φυτικές ίνες (πχ ινουλίνη). • Έρευνα: βρώμη (μηδαμινή ή μικρή τοξικότητα στην κοιλιοκάκη) • Βρώμη: υπόστρωμα για απομόνωση χρήσιμων ευβιοτικών οργανισμών. • Δύση: μειωμένη η ποικιλία της φυτικής τροφής, • Συντήρηση και μαγείρεμα: καταστρέφουν χρήσιμα συστατικά και αντιοξειδωτικές ουσίες. • Σε ασθενείς ΜΕΘ η ποικιλία αυτή είναι ακόμη πιο περιορισμένη.

20. Ανοσολογία εντέρου Δράση

21. Δράσεις των ευβιοτικών

22. Δράση ευβιοτικών • Η ευεργετική δράση ασκείται με μηχανισμούς που: • αναστέλλουν την αύξηση των παθογόνων • ελαττώνοντας το ενδοαυλικό pH ή • μέσω παραγωγής αντιμικροβιακών πεπτιδίων (πχ ντιφενσίνες), • ενισχύουν τη λειτουργία του βλεννογονικού φραγμού • διεγείροντας τη φωσφορυλίωση της ακτινίνης και της οκκλουδίνης στις στερεές συνάψεις ή • αναστέλλοντας την επαγόμενη από τις κυτταροκίνες απόπτωση μέσω ελάττωσης της επαγόμενης από TNF-α δραστηριότητας της προαποπτωτικής p38 MAP κινάσης • ρυθμίζουν την ανοσιακή απόκριση μέ αναστολή μεταγραφής του Nf-κΒ. • Ο Lactobacillus rhamnosusGG αναστέλλει την παραγωγή του TNF-α από τα μακροφάγα, • Η Escherichia coli και διάφοροι LAB φαίνεται να καταστέλλουν την παραγωγή ευφλεγμονωδών κυτταροκινών και να αυξάνουν την παραγωγή της αντιφλεγμονώδους ιντερλευκίνης-10.

23. Ευβιοτικά Πρόσφατες κατευθυντήριες οδηγίες • Οι οργανισμοί αυτοί πρέπει να μπορούν να επιβιώσουν στον γαστρεντερικό σωλήνα • να αντέχουν στην έκθεση στο υδροχλωρικό οξύ και τα χολικά άλατα, • να πολλαπλασιάζονται και • να αποικίζουν το έντερο. • Να είναι ασφαλείς και αποτελεσματικοί • Να διατηρούν τη δραστικότητά τους για όσο διάστημα βρίσκονται στην εμπορική τους συσκευασία προ της κατανάλωσης.

24. Ευβιοτικά: Εφαρμογές • Πρόληψη και θεραπεία της διάρροιας των παιδιών από rotavirus • Lactovacillus rhamnosus GG, Bifidobacterium lactis BB-12 και Lactobacillus reuteri SD2222. • Κυρίως υποθρεπτικά παιδιά ηλικίας 1,5-2.5 ετών που δεν θηλάζουν και παιδιά που εισάγονται σε Νοσοκομεία. • συναγωνιστική αποτροπή της προσκόλλησης και εισβολής • παραγωγή ανοσιακών μεσολαβητών που δεσμεύουν τον ιό • ενίσχυση της ανοσιακής άμυνας • Η ενσωμάτωση του Lactobacillus rhamnosus στο γάλα αναμένεται να μειώσει τη θνησιμότητα στη νεογνική και πρώιμη παιδική ηλικία στον αναπτυσσόμενο ιδίως κόσμο. • Επίσης, η νεκρωτική εντεροκολίτιδα των νεογνών μπορεί να αποτραπεί ή να έχει ηπιότερη και μη θανατηφόρο κατάληξη με τη βοήθεια ενός συνδυασμού δύο ευβιοτικών (Lactobacillus acidophilus και Bifidobacterium infantis).

25. ΕυβιοτικάΔιάρροια εξ αντιβιοτικών • Μετανάλυση (Bandolier et al) • 7 μελέτες - 881 ασθενείς • 2 σε παιδιά, 4 ενήλικες, 1 ηλικιωμένοι • RCT (placebo)- • Lactobacillus ή Saccharomyces boulardii • Διάρροια, primary end-point • FU: 2 εβδομάδες • Αποτελέσματα: μείωση διάρροιας RR 0.4 (0.3-0.6).

26. ΕυβιοτικάΎφεση διαρροίας Μελέτες Ευβιοτικά Placebo NNT(95% CI) 9 90/636 (13%) 144/639 (23) 10 (7.1-17) 7* 37/443 (14%) 90/445 (20%) 8.4 (6.1-14) 6** 57/414 (14%) 105/419 (25%) 8.9 (6-17) 3*** 23/222 (10%)39/220 (18%) 14 (7-108) * Μελέτες στη μετανάλυση, ** μελέτες με Lactobacillus *** μελέτες με saccharomyces

27. Ευβιοτικά: Εφαρμογές • Σ.Ε.Ε. • Ι.Φ.Ν.Ε. • Πρόληψη & θεραπεία ληκυθίτιδας • Λοίμωξη Ε. πυλωρού

28. Ευβιοτικά: ΕφαρμογέςΙΦΝΕ • Η χλωρίδα παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια των ΙΦΝΕ. • Η τροποποίησή της με αντιβιοτικά ή ευβιοτικά συνιστά δυνητικώς αποτελεσματική θεραπεία των ΙΦΝΕ • Η θεραπευτική δράση των αντιβιοτικών στην ΕΚ αμφισβητείται. • Όμως, είναι αποτελεσματικά για σηπτικές επιπλοκές της NC και συχνά χορηγούνται ως πρωτογενής θεραπεία της νόσου. • Ενδείξεις συνηγορούν τη χρήση ευβιοτικών στη θεραπεία συντήρησης και της οξείας, ήπιας προς μέτριας βαρύτητας ΕΚ. • Αντίθετα, δεν υπάρχουν δεδομένα που να συνιστούν ευβιοτικά ως θεραπεία της NC. • Αντιβιοτικά και ευβιοτικά (#VSL3) είναι αποτελεσματικά στην πρόληψη και θεραπεία της ληκυθίτιδας.

29. Ευβιοτικά - ασφάλεια • Ακριβώς επειδή τα ευβιοτικά είναι ζωντανοί μικροργανισμοί, που πρέπει να ληφθούν σε επαρκείς ποσότητες και για ικανό χρονικό διάστημα, για να ασκήσουν τη δράση τους, το θέμα της ασφάλειας ανάγεται σε μείζονα προτεραιότητα.

30. Ευβιοτικά - ασφάλεια • Τα ήδη χρησιμοποιούμενα είναι ασφαλή • Κυριότερες ανεπιθύμητες ενέργειες • ήπιες διαταραχές από το πεπτικό, • διάρροια, • μετεωρισμός και • αλλαγές στις συνήθειες του εντέρου. • Εξαίρεση: Ασθενείς ΜΕΘ • έντονο μεταβολικό στρες • «αντιλαμβάνεται» ως απειλή ακόμα και στελέχη της φυσιολογικής χλωρίδας, • διαταράσσεται ο βλεννογονικός φραγμός και • ευνοείται η βακτηριακή αλλόθεση, • Επιβάλλεται διαρκή επαγρύπνηση.

31. Ευβιοτικά - ασφάλεια Περίπτωση ηλικιωμένου ασθενή • χορηγήθηκε S. boulardii για C. difficile κολίτιδα • ανάπτυξε συστηματική μυκητίαση • Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας ανέδειξε • 57 περιπτώσεις ασθενών με συστηματική μυκητίαση από S. cerevisiae, • 26 (45.6%) είχαν λάβει ευβιοτικά.

32. Ευβιοτικά - ασφάλεια • Πρόσφατο θέμα • επίδραση των LABs και των παραγόμενων από αυτά οργανικών οξέων στην ακεραιότητα της αδαμαντίνης των οδόντων και την εστιακή απασβέστωση της, με αποτέλεσμα την ανάπτυξη τερηδόνας. • Ο κίνδυνος είναι προς το παρόν μόνο θεωρητικός… • Η αυξανόμενη κατανάλωση ευβιοτικών από το γενικό πληθυσμό σε καθημερινή βάση καθιστά το θέμα άξιο διερεύνησης.

33. Προβιοτικά (probiotics) • Τροφικά συστατικά που επιδρούν ευεργετικά στο λήπτη, διεγείροντας εκλεκτικά την αύξηση και δραστηριότητα ενός ή περισσοτέρων ειδών βακτηρίων στο παχύ έντερο. • Φυτικής προέλευσης πολυσακχαριδικές ίνες • απαραίτητες για την διατήρηση της φυσιολογικής ανάπτυξης και λειτουργίας των βλεννογόνων, • την ομοιοστασία του ύδατος και ηλεκτρολυτών, • την προσφορά ενέργειας και θρεπτικών ουσιών στον ξενιστή και • την αντοχή έναντι διεισδυτικών παθογόνων.

34. Προβιοτικά (probiotics) • Μητρικό γάλα (όχι της αγελάδας), • Περιέχει συμπλέγματα φουκοζυλιωμένων ολιγο-σακχαριδασών που προστατεύουν τα νεογνά από λοιμώξεις και φλεγμονές, που ευνοούν την • αύξηση και ομαλή λειτουργία του εντερικού βλεννογόνου • ανάπτυξη ευεργετικής εντερικής χλωρίδας. • Φρέσκα φρούτα και λαχανικά, ιδίως σε πηκτίνη. • Ισχυρά προβιοτικά • Ανθεκτικό στην υδρόλυση άμυλο • Η πηκτίνη • ισχυρά αντιοξειδωτική ουσία, • υπόστρωμα βακτηριακής διάσπασης, • μόριο μεταφοράς LAB στο πεπτικό σύστημα • έχει ανθελκωτική δράση.

35. Προβιοτικά (probiotics) • Παιδιά του Bagladesh με χρόνια διάρροια • Πηκτίνη και άμυλο • Ως συμπληρωματικά της δίαιτας με ρυζόνερο (ως πράσινη γλυκιά μπανάνα ή καθαρή πηκτίνη) • υπερείχαν σημαντικά της κλασικής δίαιτας με ρυζόνερο • Ασθενείς ΜΕΘ • πηκτίνη και άλλα φυτικής προέλευσης προβιοτικά αυξάνουν πιθανώς την • ενίσχυση των φυσικών φραγμών και την • αποκατάσταση της εντερικής χλωρίδας • που καταστρέφεται από την παρατεταμένη ασιτία και τη λήψη φαρμάκων και δη αντιβιοτικών.

36. Συμβιοτικά (synbiotics) • Συνδυάζουν ευβιοτικά και προβιοτικά • Μελέτες έχουν δείξει ότι • ο συνδυασμός πολυστελεχικών ευβιοτικών με διάφορες ίνες υπερέχει οποιουδήποτε • συνδυασμού μονοστελεχικού ευβιοτικού με ένα προβιοτικό ή • της μονοθεραπείας με ένα προβιοτικό ή ένα ευβιοτικό • και υπολείπεται μόνο της πλήρους αποκατάστασης μιας υγιούς χλωρίδας.

37. Συμβιοτικά • Synbiotic 2000 (Lund της Σουηδίας). • 4x1010 στελέχη ευβιοτικών και 10 g προβιοτικών με τη μορφή κατεψυγμένων φακέλων που διαλύονται σε 100 ml νερού • 4 LAB από 4 διαφορετικά γένη • 1010Pediacorrus pentosaceus 5-33:3, • 1010Leuconostoc mesenteroides 32-77, 1. • 1010Lactobacillus paracasei subsp paracasei 19 και • 1010Lactobacillus plantarum 2362 • 4 βιοδραστικά προβιοτικά • 2.5 g betaglucan, • 2.5 g inulin, • 2.5 g pectin, • 2.5 g ανθεκτικού στη διάσπαση αμύλου), ήτοι νερού.

38. Συμβιοτικά • Πρόσφατα, παρήχθη και ενισχυμένη μορφή (Synbiotic forte) • Τα 4 ευβιοτικά εμπεριέχονται σε ακόμη πιο αυξημένη συγκέντρωση, ήτοι 1x1011, παρέχοντας συνολικά 4x1011 στελέχη ευβιωτικών • οι ποσότητες των προβιοτικών παραμένουν σταθερές • Μελέτες έδειξαν ότι οι συνδυασμοί αυτοί LAB έχουν συνεργική δράση και ότι επιπλέον των άλλων ιδιοτήτων επάγουν την παραγωγή και β-defensins.

39. Ευβιοτικά – προβιοτικά και καρκίνος

40. Μελλοντικές κατευθύνσεις • Οι εξελίξεις στην έρευνα, πέραν της ανεύρεσης του καταλληλότερου και αποδοτικότερου συνδυασμού ευβιοτικών και προβιοτικών, στρέφονται σε τρεις κατά κύριο λόγο κατευθύνσεις: • στην υποδόρια χορήγηση ολόκληρων ζωντανών ευβιοτικών μικροοργανισμών, • στη χορήγηση μόνο του γενετικού τους υλικού(DNA), που φαίνεται να έχει ανοσοδιεγερτικές ιδιότητες και • στην ανάπτυξη ανασυνδυασμένων στελεχών, με σκοπό την περαιτέρω ενίσχυση των ευεργετικών τους ιδιοτήτων.

41. Μελλοντικές κατευθύνσεις • π.χ. μη παθογόνο στέλεχος E. coli K-12, • εκφράζει στην επιφάνειά του μια Gb3 ολιγοσακχαρίδη, • δηλ. δεσμευτικό υποδοχέα για τις τοξίνες που παράγονται από εντεροαιμορραγικά στελέχη E. coli, (συμπεριλαμβανομένου και του Ο157:Η7). • Η εξέλιξη αυτή μπορεί να προσφέρει αρκετά στην πρόληψη και αντιμετώπιση της διάρροιας των ταξιδιωτών, μιας σημαντικής πηγής νοσηρότητας παγκοσμίως.

42. Συμπεράσματα • Τα τελευταία χρόνια οι γνώσεις μας για την αλληλεπίδραση της εντερικής χλωρίδας με το επιθήλιο του πεπτικού σωλήνα σε υγιή άτομα στον Δυτικό και τον Τρίτο κόσμο έχουν εμπλουτισθεί σημαντικά. • Είναι πλέον σαφείς οι επιπτώσεις που μπορεί να επιφέρει στον Δυτικό άνθρωπο η σε σύντομο χρονικό διάστημα μεταβολή διαιώνιων διαιτητικών συνηθειών. • Αυτές είναι πιο έκδηλες και έχουν σημαντικότερες συνέπειες στην έμφυτη (ιδίως) αλλά και την επίκτητη ανοσία όταν εγκαθίσταται αιφνίδια βαρειά νόσος εξ αιτίας της επίδρασης των αντιβιοτικών, ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων, και της περιορισμένης ή πλήρους διακοπής της εντερικής σιτίσεως ιδίως σε ασθενείς ΜΕΘ που νοσηλεύονται σε συνθήκες στενού συγχρωτισμού.

43. Συμπεράσματα • Η ταχεία και ει δυνατό πριν την εγκατάσταση φαινομένων φλεγμονής και SIRS διαφύλαξη ή/και αποκατάσταση εντερικής χλωρίδας πλούσιας σε συγκεκριμένα LAB φαίνεται πως προλαμβάνει ή αποκαθιστά την ανοσιακή επάρκεια και ικανότητα αντιμετώπισης του SIRS και του οξειδωτικού ιδίως στρες που προκαλεί η ενεργοποίηση βακτηριακών στελεχών (που αποικίζουν φυσιολογικά τους βλεννογόνους του πεπτικού, του αναπνευστικού, του ουροποιητικού συστήματος) με επακόλουθη την οξεία φλεγμονή και την σήψη. • Η προσεκτική επιλογή ευβιοτικών και προβιοτικών ουσιών μπορεί να συμβάλλει τα μέγιστα στον σκοπό αυτό.