ПРОБИОТИКА: НАУЧНИ ФОНДАЦИИ И КЛИНИЧНИ ПОЛЗИ

1 CAMPUS INNENSTADT KINDERKLINIK И KINDERPOLIKLINIK В Д-Р. мед. Йоханес Хюбнер Отдел за детски инфекциозни болести v. Детска клиника на Хаунер, Университет "Лудвиг Максимилиан" в Мюнхен

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

3 Пробиотици Научна обосновка от Иля Илич Мечников (Медицина на Нобелова награда 1908 с Пол Ерлих) жизнеспособни микроорганизми, които имат здравословно влияние върху гостоприемника Пребиотици: несмилаеми въглехидрати (фибри) като селективна хранителна основа за отделни чревни бактериални видове за целенасочена модификация на чревната флора

4 Характеристики на бактериалните екосистеми голям брой различни видове висок брой бактерии характерен състав на флората взаимозависимост на различни бактерии качествена и количествена стабилност на компонентите на флората

9 Стомашно-чревна бактериална флора

живи бактерии на грам изпражнения (дебело черво) слой епителни клетки отделя чревния лумен от лимфата или кръвта броят на бактериите в човешкото черво е стомашно-чревна флора се състои от различни видове огромна метаболитна способност на чревната флора

10 Джефри Гордън, Вашингтонски университет, Сейнт Луис Метагеномика Независим от културата анализ на състава и динамичното взаимодействие на бактериални колективи на различни нива: ДНК - микробиомна РНК (мета) - транскриптомни метаболитни мрежи метаболоми

11 Културно независими изследвания върху стомашно-чревния тракт Голям брой некултивирани/необработваеми бактерии Висока специфичност за гостоприемника Влияние на генотипа гостоприемник Високо ниво на стабилност при здрави индивиди Влияние чрез стомашно-чревни заболявания и приложение на антибиотици В зависимост от диетата, няма постоянна промяна чрез пробиотици и пребиотици Възраст

12 Изследване на стомашно-чревната екосистема До момента не е анализирана изцяло сложна бактериална екосистема. Приблизително% от флората на дебелото черво е задължително анаеробно, много видове не могат да бъдат култивирани Разлики между луминалната и стенна флора, означаваща антимикробни пептиди, секретирани от напр. Клетки на Панет

13 Разнообразие от човешка чревна микробна флора 3 здрави тествани лица изпражнения и проби от лигавицата от 6 нива (цекум, възходящо дебело черво, K. transversum, K. descendens, сигмоид и ректум) ДНК изолиране, PCR амплификация и анализ на 16S rdna Science 308:; 2005

14 Разнообразие от човешка чревна микробна флора 395 Бактерии Phyla 1 Archeae Phylus 62% нови бактериални последователности 80%, които не са били култивирани преди това предимно Грам-положителни бактерии (61% Clostridia) и Bacteroides spp., Само около 0,1% Протеобактерии 3 нови линии (между цианобактерии и хлоропласти) Наука 308:; 2005

15 Нашият микробиом съдържа 100 пъти повече гени от нашия геном Хората са суперорганизми, чийто метаболизъм е сливане на микробни и човешки дейности Gill et al., Science 312:; 2006

16 Задачи на физиологичната чревна флора Производство на витамини (напр. Витамин К) Разграждане на хранителни компоненти Резистентност към колонизация Регулация на развитието на чревния епител и ангиогенеза Регулиране на съхранението на мазнини Развитие на вродената и адаптивна имунна защита

18 Развитието на вродената имунна защита асептично отглеждани мишки не развиват напълно функционална имунна система: системният дефицит на Т клетки TH 1/TH 2 дисбалансира нарушена лимфоидна органогенеза за съзряването на имунната система са необходими специални имуномодулиращи молекули на симбиотичните чревни бактерии Mazmanian et al., Cell 122:; 2005 г.

19 Хигиенна хипотеза Намалената експозиция на инфекциозни микроорганизми в ранна възраст води до повишени алергии (Strachan BMJ 1989) Повишаване на честотата на атопиите в индустриализираните страни, но не и в развиващите се страни Атопиците и неатопиците имат различен състав на чревната флора Атопиките и микробните мишки имат TH 2 - цитокинов профил

20 Проектът за човешки микробиом 247 здрави тестови лица, мъжки и женски микробиологични материали на 15 (мъжки) и 18 (женски) части на тялото, кожата, носа, устната кухина, гърлото, вагината и изпражненията Пилотни проучвания: кожа (псориазис), стомашно-чревен тракт ( Crohn/CU) и урогенитален тракт (бактериална вагиноза)

22 Проектът на човешкия микробиом Всяко местообитание се характеризира с относително малък брой силно излишни "таксони с подпис". Появата на тези таксони и съответните гени варира значително при отделните индивиди. Метагеномните метаболитни пътища са представени метагеномно и са силно стабилни в местообитанията Human Microbiome Project Consortium Nature 486:

23 Значение на микробиомните изследвания Преглед на нормалната човешка бактериална флора Значение за клиничните въпроси Развитие на възпалителни заболявания на червата Развитие на алергични заболявания Развитие на автоимунни заболявания Развитие на затлъстяването Възможности за лечение (пробиотици, фекална трансплантация) селективни или окултни „имунни дефекти“? Податливост към туморни заболявания? Поведение или психиатрично заболяване?

24 Нарушенията на стомашно-чревната флора са свързани със заболявания Cho & Blaser, Nat Rev Genetics 2012

25 Използват се следните пробиотици (наред с други): Млечнокисели бактерии: Лактококи Лактобацили Бифидобактерии Ентерококови дрожди (Saccharomyces boulardii, S. cervisiae) Escherichia coli Nissle 1917 Bacillus cereus Streptococcus thermophilus Clostridium butyricum MIYAIRI

26 Механизми на действие на пробиотиците Ефект Поддържане на лигавичната бариера Регулиране на адекватна бактериална колонизация Активиране на чревни имунни механизми Модулация на чревно възпаление Механизъм Намаляване на пропускливостта на лигавицата Увеличение на производството на слуз Укрепване на стегнатите връзки Намаляване на бактериалната транслокация Пептиди Модулация на микрофлората Производство на антимикробни средства Намаляване на интралуминалното рН конкурентно изместване на патологични бактерии увеличаване на производството на IgA производство на късоверижни мастни киселини увеличаване на кръвната левкоцитна фагоцитоза увеличаване на производството на цитокини от Т клетки и макрофаги увеличаване на производството на противовъзпалителни цитокини намаляване на производството на провъзпалителни цитокини насърчаване на Th1 цитокин Профил

27 Механизми на действие на пробиотиците Bron PA, van Baarlen P, Kleerebezem M Nature Reviews Microbiology 10:66 78.

28 Безопасност на пробиотиците Всяка година се прилагат над 20 милиарда дози пробиотици Страничните ефекти са много редки! Няма постоянна колонизация Дългосрочно, широко използване на L. rhamnosus GG във Финландия: 29 Безопасност на пробиотици 3 случая на Saccharomyces cerevisiae fungaemia в рамките на 2 седмици само общ рисков фактор: приложение на Ultralevura (съдържа S. boulardii) през назогастрална сонда Преглед на литературата установи още 57 случая на. S. cerevisiae fungemia 60% са пациенти с интензивно отделение, 45% са получавали пробиотици, 30% са починали Munoz, CID 2005

30 Безопасност на пробиотиците PROPATRIA: голямо холандско проучване (двойно-сляпо, плацебо-контролирано) за ефективността на пробиотиците при остър панкреатит 24 смъртни случая (16%) в рамото на лечение срещу. 9 (10%) в контролната група Хранителна добавка Ecologic 641 (Winclove), (L. acidophilus, L. casei, L. salivarius, Lactococcus lactis, Bifidobacterium bifidum и B. lactis), CFU, дадено чрез назогастрална сонда Проучване е отменено Наука, 1. Февруари 2008 г.

31 Безопасност на пробиотиците Търговските пробиотични препарати често не отговарят на информацията върху съдържанието на етикета Тествани: 213 култури от 26 производители (57% лактобацили, 22% бифидобактерии) 28% невярна информация относно видовете (27 случая) или рода (19 случая) общо 34 продукта от 10 производители Huys. Res Microbiol 2006

32 Безопасност на пробиотиците 65-годишен пациент с аортобиилиачна ендопротеза в резултат на периграфт инфекции и спондилодискит 18 месеца след операцията рецидивираща септицемия с чревни бактерии, кандида и. Lactobacillus casei immunitas defensis Schwacha H, et al Ендоскопия 38 Suppl 2: E51.

33 показания за пробиотици (наред с други) терапия и профилактика на стомашно-чревни инфекции хронични възпалителни заболявания на червата респираторни инфекции ревматоиден артрит алергия, атопия, астма халитоза депресия преждевременно раждане злокачествени заболявания.

34 Съответни анализи на Cochrane 1. Alfaleh K, Anabrees J, Bassler D, Al-Kharfi T Пробиотици за профилактика на некротизиращ ентероколит при недоносени бебета. Кокрановска база данни за систематични прегледи (онлайн) CD Johnston BC, Goldenberg JZ, Vandvik PO, Sun X, Guyatt GH Пробиотици за профилактика на диария, свързана с педиатрични антибиотици. База данни на Cochrane за систематични прегледи (онлайн) CD Allen SJ, Martinez EG, Gregorio GV, Dans LF Пробиотици за лечение на остра инфекциозна диария. Кокрановска база данни за систематични прегледи (онлайн) CD Bernaola Aponte G, Bada Mancilla CA, Carreazo Pariasca NY, Rojas Galarza RA Пробиотици за лечение на персистираща диария при деца. Кокрановска база данни за систематични прегледи (онлайн) CD Boyle RJ, Bath-Hextall FJ, Leonardi-Bee J, Murrell DF, Tang ML Пробиотици за лечение на екзема. Кокрановска база данни за систематични прегледи (онлайн) CD Osborn DA, Sinn JK Пробиотици при кърмачета за профилактика на алергични заболявания и свръхчувствителност към храни. Кокрановска база данни за систематични прегледи (онлайн) CD Rolfe VE, Fortun PJ, Hawkey CJ, Bath-Hextall F Пробиотици за поддържане на ремисия при болестта на Crohn. Кокрановска база данни със систематични прегледи (онлайн) CD

35 Ясни препоръки за пробиотици при педиатрични пациенти NEC Cochrane Analysis 2011: „пробиотиците предотвратяват тежки NEC и причиняват смъртност при недоносени бебета“ отварят въпроси! остра инфекциозна диария Cochrane анализ 2010: положителен ефект със съкращаване на симптомите средно 24 часа свързана с антибиотици диария положителен ефект при Cochrane анализ 2011: висока доза (> 5x10 7 CFU) и използване на S. boullarii и L. rhamnosus

36 Пробиотиците за алергии и атопичен обрив противоречат на резултатите: Cochrane анализите от 2007 и 2008 г. не показват ясни ефекти. 2 нови мета-анализа: значителна хетерогенност (Pelucchi C, et al. Epidemiology 23:) Ефект на лактобацилите по време на бременност (Doege K, et al. British Journal на храненето 107: 1 6)

37 Експертни препоръки Доказателства за заболяване Пробиотици Профилактика на остра диария (деца, възрастни) B LGG, L. casei, L. acidophilus, S. boulardii Терапия на остра диария A Bifidobacteria антибиотик-изд. Диария A S. boulardii, LGG Helicobacter pylori C L. johnsonii C. ulcerosa, M. Crohn C E. coli Nissle, Bifidobacteria, Lactobacillus, S. boulardii Синдром на раздразнените черва C L. plantarum, B. infantis Подобряване на имунния отговор Предотвратяване на сърдечно-съдови заболявания. Болести B L. acidophilus, L. plantarum, LGG, L. johnsonii C Лактобацили в млякото и киселото мляко J Clin Gastroenterol 2006; 40: 275-78

38 Трансплантация на фекалии „Най-екстремната“ форма на пробиотично лечение отлични резултати при малки серии при пациенти с повтарящи се и/или резистентни към терапия C. diff колити (напр. Gough et al. Clinical Infect Dis 2011 и Nood E et al. N Engl J Med 2013 ) Индивидуални доклади за заздравяване при C. ulcerose и M. Crohn Amsterdam схема: Хомогенизирайте 120 g изпражнения от здрав донор в 300 ml 0,9% NaCl с домакински миксер за 2-4 минути. Филтрирайте суспензията с хартиена филтърна хартия и я прилагайте през назогастрална сонда. Дарител напр. здрави роднини, предварително изследване на изпражненията и серология, напр. Хепатит и ХИВ

39 Резюме Ефективността на пробиотиците е доказана за някои показания. Ефикасността зависи от препарата и щама. Научни принципи досега само частично разбрани Увеличаване на броя на добре проведените, контролирани проучвания и мета-анализи

40 отворени въпроса Точен механизъм на действие за някои видове и определени индикации Роля на вируси и хелминти по отношение на развитието на нормалния имунен отговор Оптимални препарати за специфични индикации Странични ефекти/опасности за определени видове и определени групи пациенти Различни форми на приложение и препарати, недостатъчно проучени липсващи големи клинични проучвания и мета-анализи за повечето препоръчани показания