От кисели краставички и бонбони до хапчета и протеинови прахове, пробиотиците се рекламират като благодат за здравето във всички вкусове на хранителни продукти. Консумирането на тези полезни бактерии може да засили микробиома на червата, като уж подобрява всичко - от храносмилането до мозъчната функция. Но независимо от формата и размера на тези пробиотични добавки, изглежда, те имат едно общо нещо - много хора просто нямат полза от тях, а в някои конкретни случаи всъщност могат да навредят.
Двойка изследвания, публикувани днес в списанието Cell, изследват пробиотичните хранителни добавки, за да се установи дали предполагаемите чудотворни бактерии действително осигуряват вида ползи, за които са заявени. Резултатите нарисуват по-сложна картина и е много вероятно те да заемат много от милионите, които се кълнат в пробиотични добавки.
Старши автор Еран Елинав, имунолог от Института за наука в Weizmann в Израел, и колегите му откриха, че много от стомашно-чревните тракти на хората отхвърлят генеричните пробиотици, преди да могат да работят. Още по-лошото е, че екипът на Елинав открива, че микробната конкуренция от пробиотиците, които не се намират на пазара, може да предотврати възстановяването на естествените бактерии в червата, след като са изтрити от антибиотични лекарства.
„Мисля, че нашите констатации изискват фундаментална промяна от използваната понастоящем парадигма с един размер за всички, при която отиваме в супермаркета и купуваме формула от пробиотици, проектирана от някаква компания, до нов метод, който е персонализиран. ", Казва Елинав. „Чрез измерване на хората по начин, базиран на данни, човек би бил много по-способен да използва различни комбинации от пробиотици в различни клинични условия.“
Естественият микробиом на червата на индивид, измерен чрез ендоскопски процедури, може да повлияе дали щамовете на пробиотик ще се вкоренят в стомашно-чревния тракт или не. (Eran Elinav и др.) Проучванията със сигурност не са първите, които поставят под въпрос колко ефективни са генерализираните пробиотични добавки в действителност. Те, обаче, предлагат безпрецедентен поглед върху това как допълнителните бактерии са се населили (или не) по цялото черво.
Все пак резултатите вероятно няма да забавят нарастващия интерес към бактериалните добавки. Пробиотиците съществуват още откакто Илия Мечников пие холера през 1892 г., но популярността им нараства през последните години, както и броят на лекарите, препоръчащи употребата им. Неотдавнашно проучване установи, че 60 процента от лекарите са препоръчали пробиотични храни или добавки, а Национално проучване за здравно интервю показа, че близо 4 милиона американци са използвали пробиотици през 2012 г. - число, което се е увеличило в четири пъти от 2007 г.
Групата на Елинав не твърди, че пробиотичните добавки не носят тежки дози от полезни бактерии в червата. Всъщност проучванията потвърждават, че го правят. Тъй като много пробиотици се продават като хранителни добавки и по този начин не подлежат на одобрение и регулиране от много национални агенции за лекарства, включително Американската администрация по храните и лекарствата, екипът първо се зае да гарантира, че пробиотичните добавки в проучването действително съдържат 11 основни щама, които е трябвало да доставят.
„Всички тези щамове са присъствали и са жизнеспособни за консумация и отвъд нея, след преминаването през тракт на ГИ и дори в изпражненията, и все още са жизнеспособни“, казва Елинав.
Но за да се разкрие какво влияние имат тези щамове на бактериите върху хората, които ги консумират, се изисква повече копаене, пробиване през изпражненията на пациента и дори вътре в червата им.
Авторите имат за цел директно да измерват колонизацията на червата, като първо намират 25 доброволци за подлагане на горни ендоскопии и колоноскопии, за да картографират основните си микробиоми в различни части на червата. „Никой не е правил подобно нещо преди това“, казва Матю Циорба, гастроентеролог от Вашингтонския университет в Медицинското училище в Сейнт Луис, който не е свързан с проучването. „Това изисква някои отдадени доброволци и някои много убедителни изследователи, за да се справят с това.“
Някои от доброволците приеха генерични пробиотици, а други - плацебо, преди да се подложат на същите процедури два месеца по-късно. Този наистина инсайдерски поглед върху микробиома на червата показа, че някои хора са „персистиращи“, чиито черва успешно се колонизират от пробиотиците без употреба, а други, наречени „резистори“, ги прогонват, преди да могат да се установят. Изследването предполага две причини за променливостта на естествения отговор на различни стомашно-чревни тракти към пробиотиците.
На първо място е местният микробиом на всеки човек или уникалната група от чревни бактерии, която помага да се диктува кои нови щамове ще могат или не могат да се присъединят към партията. Авторите взели чревните микробиоми от резистентни и упорити хора и ги прехвърлили в мишки без зародиши, които не разполагат със собствен микробиом. След това на всички мишки беше даден един и същ пробиотичен препарат.
„Ние бяхме доста изненадани, когато видяхме, че мишките, които носят резистентния микробиом, се съпротивляват на пробиотиците, които им се дават, докато мишките, които получават разрешителния микробиом, позволяват на много повече от пробиотиците да колонизират стомашно-чревния си тракт“, обяснява Елинав. „Това предоставя доказателства, че микробиомът допринася за устойчивостта или разрешеността на даден човек към дадените пробиотици.“
Вторият фактор, влияещ върху отговора на индивида на пробиотиците, е профилът на генната експресия на всеки гост. Преди да се прилагат пробиотиците, доброволците, които в крайна сметка са били резистентни, са показали, че имат уникален генен подпис в червата си - по-специално, по-активирано състояние на автоимунен отговор от тези, които са разрешаващи добавките.
„Така че вероятно това е комбинация от коренния микробиом и профила на имунната система на човека, които се обединяват, за да определят специфичното състояние на човек на резистентност или колонизация към пробиотици“, казва Елинав. Тези фактори бяха толкова ясни, че екипът дори откри, че могат да предскажат дали даден индивид ще бъде устойчив или разрешителен, като погледне основния им микробиом и профила на експресия на ген на червата.
Това необичайно вземане на проби от стомашно-чревния тракт също се оказва ключово, тъй като в редица случаи съставът на микробиоти, открит в изпражненията на пациента, е само частично свързан с това, което е открито вътре в червата. С други думи, просто използването на проби от изпражненията като прокси може да бъде подвеждащо.
Ема Алън-Верко, микробиолог от Университета в Гвелф, който не е участвал в изследването, казва, че потребителите трябва да са запознати с ограниченията на пробиотиците, дори ако те са от типа на персистиращите, които са по-възприемчиви към пробиотиците, които не са на разположение.
„Ако погледнете отстрани на всеки пробиотик, той ще изброи броя на милиардите CFU [образуващи колонии единици] и, уау, милиард звучи като голям брой. Но това, което трябва да знаете е, че в червата на човека има трилиони микроби. Така че това, което влагате, и това, което оцелява, е сравнително малко в сравнение “, казва Алън-Веркой. "Да, тези неща имат способността да се размножават, а някои са по-добри от другите в това, но все пак това, което влагате, е капка в океана."
Второто проучване на Елинав може да е първото, което предполага, че в конкретни случаи пробиотичните добавки могат да се справят по-лошо, отколкото нищо - всъщност могат да причинят вреда.
Три групи пациенти получават антибиотици и след това или получават пробиотични добавки, собствени естествени бактерии в червата, или им се позволява да се възстановят по естествен път. Групата, получила доза от собствените си бактерии, се възстанови най-бързо, докато групата, която приема пробиотици, отне най-дълго време, за да се възстанови до естествено състояние на бактериално разнообразие. (Eran Elinav и др.) Пробиотиците обикновено се използват за подпомагане на бързото стартиране на биома на червата след курс на антибиотици, което може да убие полезните бактерии. Въпреки това научната литература за практиката е смесена и FDA все още не е одобрила нито един пробиотичен препарат за медицински приложения.
Екипът даде на 21 доброволци смес от антибиотици ципрофлоксацин и метронидазол в стандартни дози за период от седем дни, симулирайки вида на лечението, често използван клинично за GI заболявания от болестта на Крон до дивертикулит. След това пациентите бяха разделени в три групи. Една група просто оставя собствените си микробиоми да се възстановят по естествен път, втората приема генерични пробиотици, а на третата е дадена здрава доза от собствения им бактериален биом, събрана преди употребата на антибиотиците и повторно приложение чрез автологична фекална микробиома трансплантация (aFMT ).
Последната група наблюдава пълна промяна на ефекта на антибиотиците. Проучени със собствен фекален материал, микробиомите на пациентите се върнаха в нормално състояние само за няколко дни. (Групата на Елинав преследва патент, свързан с работата на aFMT.)
Но тези, които приемат пробиотици, имаха съвсем различна реакция. Генеричните пробиотици се справиха добре с колонизацията на червата, което има смисъл, тъй като местният микробиом беше поне частично заличен от антибиотици, но пробиотиците значително забраниха естественият биом да се възстанови и да се върне в естественото си състояние. Дори шест месеца след лечението, естествените биоми на тези пациенти не са се възстановили напълно, което предполага, че заместващите бактерии не са чудесен заместител на по-голямото разнообразие от естествен микробиом.
"Говорим за цяла тропическа гора в червата, която е повлияна по различни начини от различни антибиотици и не можете просто да ги закрепите, като давате пробиотик", казва Алън-Веркой. „Тъй като нека си признаем, пробиотикът има може би седем или осем щама. Има много в литературата за това, че някои от тези бактерии са полезни, и това е интересно, но те наистина са някои от малкото микроби в червата, които са доста ясни за културата. И мисля, че това движи пробиотичната индустрия повече, отколкото би искала да признае. "
Ciorba добавя, че макар резултатите да не показват пряка вреда на пациентите, които се възстановяват от антибиотици, те със сигурност са храна за размисъл. „Ако смятаме, че възстановяването към нормална и разнообразна микробиота е добро, тогава потенциално това предсказва какво може да бъде вреда в по-голяма обстановка въз основа на населението“, казва той. „Това подчертава за пациентите и лекарите, че може да има ситуации, при които продължителната употреба на пробиотици може да не е от полза, ако разнообразието е крайната точка, която търсим.“
Джонатан Айзен, от UC Davis Genome Center, отбелязва, че човешкият микробиом, подобен на този в червата, е важен за всички видове здравни и болестни състояния. Разнообразието изглежда е ключ към неговите успехи, но в същото време е предизвикателство за учените, които целят да подпомогнат неговите функции.
„Той е дълбоко сложен и сложен и се влияе от разнообразни фактори, включително диета, имунен статус, поведение, генетика, взаимодействия с други хора и животни, изградена среда, случайни сили, местоположение, време, почистващи практики и много други - каза Айзен в имейл. „Ето защо по принцип е важно всички да осъзнаят, че е малко вероятно да намерим прости правила (напр. Вземете този пробиотик за този здравен проблем), които работят добре при голямо разнообразие от хора в широк спектър от условия.“
