VEDECKÝ ZÁKLAD PROBIOTIKA A KLINICKÉ VÝHODY - PDF na stiahnutie zadarmo

1 CAMPUS INNENSTADT KINDERKLINIK A KINDERPOLIKLINIK V DR. V. HAUNERSCHEN DETSKÁ NEMOCNICA PROBIOTIKA: VEDECKÉ ZÁSADY A KLINICKÉ VÝHODY Prof. Dr. med. Katedra detských infekčných chorôb Johannes Huebner v. Haunerova detská klinika, Mníchovská univerzita Ludwiga Maximiliána

výhody

2 Huebner J, Franz C, Kopp M Dtsch. Med. Wochenschr. 133:

3 Probiotiká Vedecké odôvodnenie Ilju Iľjiča Mečnikova (Nobelova cena za medicínu, 1908, Paul Ehrlich): životaschopné mikroorganizmy, ktoré majú zdraviu prospešný vplyv na hostiteľa Prebiotiká: nestráviteľné sacharidy (vláknina) ako selektívny výživový základ pre jednotlivé druhy črevných baktérií pre cielenú úpravu črevnej flóry.

4 Charakteristika bakteriálnych ekosystémov veľké množstvo rôznych druhov vysoký počet baktérií charakteristické zloženie flóry vzájomná závislosť rôznych baktérií kvalitatívna a kvantitatívna stabilita zložiek flóry

9 Gastrointestinálna bakteriálna flóra

živé baktérie na gram stolice (hrubého čreva) vrstva epiteliálnych buniek oddeľuje črevný lúmen od lymfy alebo krvného obehu počet baktérií v ľudskom čreve je gastrointestinálna flóra pozostáva z rôznych druhov a má obrovskú metabolickú schopnosť črevnej flóry

10 Jeffrey Gordon, Washington University, St. Louis Metagenomics Analýza zloženia a dynamická interakcia bakteriálnych kolektívov na rôznych úrovniach nezávislá na kultúre: DNA - mikrobióm RNA (meta) - transkriptomové metabolické siete metabolome

11 Kultúrne nezávislé štúdie o ekológii gastrointestinálneho traktu Veľké množstvo nekultivovaných/nekultivovateľných baktérií Vysoká hostiteľská špecificita Vplyv hostiteľského genotypu Vysoká úroveň stability u zdravých jedincov Vplyv prostredníctvom gastrointestinálnych ochorení a podávania antibiotík V závislosti na strave, bez trvalej zmeny probiotikami a prebiotikami Vek

12 Výskum gastrointestinálneho ekosystému Doposiaľ nebol úplne analyzovaný žiadny zložitý bakteriálny ekosystém. Asi% kolonnej flóry je obligátne anaeróbne. Mnoho druhov sa nedá kultivovať. Rozdiely v luminálnej a murovanej flóre. Význam antimikrobiálnych peptidov vylučovaných napr. Panethove bunky

13 Diverzita mikrobiálnej flóry človeka. 3 zdravé testované osoby, vzorky stolice a sliznice zo 6 úrovní (slepé črevo, stúpajúce hrubé črevo, K. transverzum, K. descendens, sigmoid a konečník), izolácia DNA, amplifikácia pomocou PCR a analýza 16S rdna Science 308:; 2005

14 Rozmanitosť mikrobiálnej flóry človeka 395 Baktérie Phyla 1 Archeae Phylus 62% nové bakteriálne sekvencie 80% predtým sa nepestovalo hlavne grampozitívne baktérie (61% Clostridia) a Bacteroides spp., Iba približne 0,1% proteobaktérie 3 nové línie (medzi sinicami a chloroplastmi) Science 308:; 2005

15 Náš mikrobióm obsahuje stokrát viac génov ako náš genóm. Ľudia sú superorganizmy, ktorých metabolizmus je zlúčením mikrobiálnych a ľudských aktivít. Gill a kol., Science 312:; 2006

16 Úlohy fyziologickej črevnej flóry Produkcia vitamínov (napr. Vitamín K) Štiepenie zložiek potravy Odolnosť proti kolonizácii Regulácia vývoja črevného epitelu a angiogenéza Regulácia ukladania tukov Vývoj vrodenej a adaptívnej imunitnej obrany

18 Vývoj vrodenej imunitnej obrany u asepticky chovaných myší si nevyvinie plne funkčný imunitný systém: systémový nedostatok T buniek TH 1/TH 2 nerovnováha narušená lymfoidná organogenéza pre dozrievanie imunitného systému sú potrebné špeciálne imunomodulačné molekuly symbiotických črevných baktérií Mazmanian et al., Cell 122:; 2005

19 Hygienická hypotéza Znížená expozícia infekčným mikroorganizmom v ranom veku vedie k zvýšeným alergiám (Strachan BMJ 1989) Zvýšenie výskytu atopie v priemyselných krajinách, ale nie v rozvojových krajinách Atopici a neatopici majú odlišné zloženie črevnej flóry Atopici a myši bez zárodkov majú TH 2 - cytokínový profil

20 Projekt The Human Microbiome Project 247 zdravých testovaných osôb, mužských a ženských mikrobiologických materiálov na 15 (mužských) a 18 (ženských) častiach kože, nosa, ústnej dutiny, hrdla, pošvy a výkalov Pilotné štúdie: pokožka (psoriáza), gastrointestinálny trakt ( Crohn/CU) a urogenitálny trakt (bakteriálna vaginóza)

22 Projekt mikrobiómu človeka Každý biotop sa vyznačuje relatívne malým počtom vysoko redundantných „taxónov s podpisom“. Výskyt týchto taxónov a zodpovedajúcich génov sa medzi jednotlivcami veľmi líši. Metagenomické metabolické dráhy sú zastúpené metagenomicky a sú vysoko stabilné v rámci biotopov. 486:

23 Relevantnosť štúdií na mikrobióme Prehľad normálnej ľudskej bakteriálnej flóry Význam pre klinické otázky Vývoj zápalových ochorení čriev Vývoj alergických chorôb Vývoj autoimunitných chorôb Vývoj obezity Možnosti liečby (probiotiká, transplantácia stolice) selektívne alebo okultné „imunitné chyby“? Náchylnosť na nádorové ochorenia? Správanie alebo psychiatrické ochorenie?

24 Poruchy gastrointestinálnej flóry súvisia s chorobami Cho & Blaser, Nat Rev Genetics 2012

25 Používajú sa nasledujúce probiotiká (okrem iných): Baktérie mliečneho kvasenia: Laktokoky Laktobacily Bifidobaktérie Enterokokové kvasinky (Saccharomyces boulardii, S. cervisiae) Escherichia coli Nissle 1917 Bacillus cereus Streptococcus thermophilus Clostridium butyricum MIYAIRI

26 Mechanizmy pôsobenia probiotík Účinok Udržiavanie slizničnej bariéry Regulácia adekvátnej bakteriálnej kolonizácie Aktivácia črevných imunitných mechanizmov Modulácia črevného zápalu Mechanizmus Zníženie priepustnosti sliznice Zvýšenie produkcie hlienu Posilnenie tesných spojov Zníženie bakteriálnej translokácie Peptidy Modulácia mikroflóry Produkcia antimikrobiálnych látok Zníženie intraluminálneho pH kompetitívneho vytesňovania patologických baktérií zvýšenie produkcie IgA produkcia mastných kyselín s krátkym reťazcom zvýšenie hladiny krvných leukocytov fagocytóza zvýšenie produkcie cytokínov T bunkami a makrofágmi zvýšenie produkcie protizápalových cytokínov zníženie produkcie protizápalových cytokínov podpora Th1 cytokínu Profil

27 Mechanizmy pôsobenia probiotík Bron PA, van Baarlen P, Kleerebezem M Recenzie o prírode Mikrobiológia 10:66 78.

28 Bezpečnosť probiotík Každý rok sa podáva viac ako 20 miliárd probiotických dávok. Vedľajšie účinky sú veľmi zriedkavé! Nie je tu trvalá kolonizácia. Dlhodobé, rozsiahle používanie L. rhamnosus GG vo Fínsku: 29 Bezpečnosť probiotík 3 prípady fungémie Saccharomyces cerevisiae do 2 týždňov iba bežný rizikový faktor: podávanie Ultralevury (obsahuje S. boulardii) nazogastrickou sondou Prehľad literatúry identifikoval ďalších 57 prípadov. Fungémia S. cerevisiae 60% bolo pacientov na JIS, 45% dostalo probiotiká, 30% zomrelo Munoz, CID 2005

30 Bezpečnosť probiotík PROPATRIA: veľká holandská štúdia (dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná) o účinnosti probiotík pri akútnej pankreatitíde 24 úmrtí (16%) v liečebnom ramene oproti 9 (10%) v kontrolnej skupine Food Supplement Ecologic 641 (Winclove), (L acidophilus, L. casei, L. salivarius, Lactococcus lactis, Bifidobacterium bifidum a B. lactis), CFU podávaná nasogastrickou sondou Štúdia bola zrušená Veda, 1. februára 2008

31 Bezpečnosť probiotík Komerčné probiotické prípravky často nezodpovedajú informáciám na štítku Testované: 213 kultúr od 26 výrobcov (57% laktobacilov, 22% bifidobaktérií) 28% nesprávnych informácií o druhoch (27 prípadov) alebo rodu (19 prípadov) celkom 34 produktov od 10 výrobcov Huys. Res Microbiol 2006

32 Bezpečnosť probiotík 65-ročný pacient s aortobiliálnou endoprotézou v dôsledku perigraftových infekcií a spondylodiscitídovej rekurentnej septikémie s črevnými baktériami, Candida a. Lactobacillus casei immunitas defensis Schwacha H a kol. Endoskopia 38 Suppl 2: E51.

33 indikácií na probiotiká (okrem iných) terapia a prevencia gastrointestinálnych infekcií chronické zápalové ochorenia čriev infekcie dýchacích ciest reumatoidná artritída alergia, atopia, astma halitóza depresia predčasné pôrodné malignity.

34 Relevantné Cochraneove analýzy 1. Alfaleh K, Anabrees J, Bassler D, Al-Kharfi T Probiotiká na prevenciu nekrotizujúcej enterokolitídy u predčasne narodených detí. Databáza systematických prehľadov Cochrane (online) CD Johnston BC, Goldenberg JZ, Vandvik PO, Sun X, Guyatt GH Probiotiká na prevenciu detských hnačiek spojených s antibiotikami. Databáza systematických prehľadov Cochrane (online) CD Allen SJ, Martinez EG, Gregorio GV, Dans LF Probiotiká na liečbu akútnych infekčných hnačiek. Cochrane database of systematic reviews (Online) CD Bernaola Aponte G, Bada Mancilla CA, Carreazo Pariasca NY, Rojas Galarza RA Probiotiká na liečbu pretrvávajúcich hnačiek u detí. Databáza systematických prehľadov Cochrane (online) CD Boyle RJ, Bath-Hextall FJ, Leonardi-Bee J, Murrell DF, Tang ML Probiotiká na liečbu ekzémov. Databáza systematických prehľadov Cochrane (online) CD Osborn DA, Sinn JK Probiotiká u dojčiat na prevenciu alergických ochorení a precitlivenosti na potraviny. Databáza systematických prehľadov Cochrane (online) CD Rolfe VE, Fortun PJ, Hawkey CJ, Bath-Hextall F Probiotiká na udržanie remisie pri Crohnovej chorobe. Cochrane databáza systematických recenzií (online) CD

35 Jasné odporúčania pre probiotiká u pediatrických pacientov NEC Cochrane Analysis 2011: „probiotiká zabraňujú závažným NEC a spôsobujú úmrtnosť u predčasne narodených detí“ otvorené otázky! akútna infekčná hnačka Cochraneova analýza 2010: pozitívny účinok so skrátením príznakov priemerne o 24 hodín hnačka spojená s antibiotikami pozitívny účinok v Cochraneovej analýze 2011: vysoká dávka (> 5x107 CFU) a použitie S. boullarii a L. rhamnosus

36 Probiotiká na alergie a atopický exantém protirečia výsledkom: Analýzy Cochrane z rokov 2007 a 2008 neukazujú žiadne jasné účinky 2 nové metaanalýzy: významná hetergenicita (Pelucchi C a kol. Epidemiológia 23:) účinok laktobacilov počas tehotenstva (Doege K a kol. British Journal výživy 107: 1 6)

37 Odborné odporúčania Dôkazy o chorobe Probiotiká Prevencia akútnej hnačky (deti, dospelí) B LGG, L. casei, L. acidophilus, S. boulardii Liečba akútnej hnačky A Bifidobacteria antibiotikum - doc. Hnačka A S. boulardii, LGG Helicobacter pylori C L. johnsonii C. ulcerosa, M. Crohn C E. coli Nissle, Bifidobacteria, Lactobacillus, S. boulardii Syndróm dráždivého čreva C L. plantarum, B. infantis Zlepšenie imunitnej odpovede Prevencia kardiovaskulárnych chorôb. Choroby B L. acidophilus, L. plantarum, LGG, L. johnsonii C Laktobacily v mlieku a jogurte J Clin Gastroenterol 200; 40: 275-78

38 Transplantácia stolice „najextrémnejšia“ forma probiotickej liečby vynikajúce výsledky v malých sériách u pacientov s rekurentnou a/alebo na liečbu refraktérnou C. diff kolitídou (napr. Gough et al. Clinical Infect Dis 2011 a Nood E et al. N Engl J Med 2013 ) Jednotlivé správy o liečbe v C. ulcerose a M. Crohn Amsterdam Schéma: Zmiešajte 120 g stolice od zdravého darcu v 300 ml 0,9% NaCI pomocou mixéra pre domácnosť po dobu 2 - 4 minút. Suspenzia sa prefiltruje cez filtračný papier na kávu a podáva sa cez nazogastrickú sondu. Darca napr. zdraví príbuzní, predtým vyšetrenie stolice a sérológia, napr. Hepatitída a HIV

39 Zhrnutie Pre niektoré indikácie bola preukázaná účinnosť probiotík. Účinnosť závisí od prípravy a kmeňa. Vedecký základ zatiaľ iba čiastočne pochopil zvyšujúci sa počet dobre vykonaných, kontrolovaných štúdií a metaanalýz.

40 otvorených otázok Presný mechanizmus účinku pre určité druhy a určité indikácie Úloha vírusov a helmintov s ohľadom na vývoj normálnej imunitnej odpovede Optimálne prípravky pre špecifické indikácie Vedľajšie účinky/riziká pre určité druhy a určité skupiny pacientov Rôzne formy aplikácie a prípravky nedostatočne preskúmané chýbajúce veľké klinické štúdie a metaanalýzy pre väčšina odporúčaných indikácií