Wyszukaj w publikacjach
Pytanie jest retoryczne, bo nigdy i nigdzie od nich nie odchodziliśmy, a swoją wartość udowodniły nie tylko klinicznie, ale także w szeregu badań naukowych. Ich wpływ polega na hamowaniu rozwoju patogenów jelitowych, złagodzeniu objawów nietolerancji laktozy, poprawie zaburzeń składu mikroflory jelitowej a także na immunomodulacji oraz immunostymulacji, czyli na poprawie działania układu immunologicznego.
Jednak nie wszystkie probiotyki są odpowiednio „modne” i nie wszystkie ciekawe artykuły na ich temat zyskały właściwy rezonans w mediach. Najwięcej uwagi przyciągały bakterie fermentacji kwasu mlekowego oraz drożdże Saccharomyces boulardi. Jednymi z tych „pomijanych” były laseczki Bacillus clausii, które przez długi czas uważano za mikroorganizmy występujące wyłącznie w glebie.
„Zapomniana” Bacillus clausii
Możliwość podawania B. clausii w postaci przetrwalników daje szereg korzystnych możliwości. Endospory są niezwykle oporne i stabilne, mogą przeżyć w niskim pH w żołądku i osiągnąć dalszą część układu pokarmowego. Poza tym można je przechowywać bez chłodzenia, nie czyniąc im przy tym żadnej „krzywdy”. Przeprowadzano wiele badań na zwierzętach z ich udziałem, pozostawało jednak pytanie, co dzieje się z przetrwalnikami po ich podaniu człowiekowi. Niektóre (jeśli nie większość) z dobroczynnych działań probiotyków zależą bowiem od możliwości przetrwania endospor, ich powrotu do życia (germinacji) i wzrostu w jelitach.
Losy B. clausii w ludzkim przewodzie pokarmowym
Odpowiedzą na te wątpliwości był artykuł opisujący włoskie badanie analizujące losy przetrwalników B. clausii w ludzkim przewodzie pokarmowym, który ukazał się w roku 2015 w Journal of Applied Microbiology. Przestawiono w nim randomizowane badanie, które było otwartą próbą kliniczną wykonaną w układzie naprzemiennym (cross-over). Wykorzystano tutaj dwie dostępne w handlu postacie probiotyków zawierających przetrwalniki czterech odpornych na antybiotyki szczepów B. clausii: OC, NR, SIN i T. Potem sprawdzano CFU odpowiednich szczepów na wybiórczych podłożach i ekstrapolowano tę liczbę na całkowitą masę oddanego stolca. W celu potwierdzenia właściwej identyfikacji szczepów zastosowano metodę RAPD-PCR. Co było zaskakujące, u niektórych osób liczba kolonii OC, NR lub SIN była większa niż liczba podanych przetrwalników. Dowodziło to, że część endospor podlegała germinacji i dzieliła się w środowisku jelit. Wskazano również na biorównoważność podawanych postaci farmaceutycznych (w postaci liofilizowanej lub płynnej).
Okazuje się, że przetrwalniki B. clausii są w stanie przetrwać pasaż przez ludzki układ pokarmowy, powrócić do życia, wzrastać i dzielić się w postaci wegetatywnej. Co więcej, u niektórych osób były obecne w kale jeszcze 12 dni od pierwszego (i pojedynczego) podania probiotyku. Jednak Bacillus clausi nie zostaje z nami na dłużej, ulega stopniowemu wydaleniu z organizmu i po dwóch tygodniach u wszystkich badanych nie stwierdzano już obecności tej bakterii.
Bacillus znowu na topie
Rozwinięciem i podsumowaniem, obejmującym również powyższe badanie, był artykuł przeglądowy opublikowany w sierpniu 2017 r. w miesięczniku Frontiers in Microbiology. Autorzy podkreślają we wstępie zastosowanie bakterii Bacillus spp. w żywności funkcjonalnej, ich tolerancję oraz zdolność przetrwania w ciężkich warunkach panujących w układzie pokarmowym. Poza tym, jak podkreślają autorzy, bakterie Bacillus są bardziej stabilne od innych probiotyków w procesach przetwarzania i przechowywania, co czyni bardziej odpowiednimi kandydatami do tworzenia preparatów, które mają wspierać zdrowie.
Co więcej, szczepy Bacillus charakteryzują się również potencjałem bioterapeutycznym, który polega między innymi na ich zdolności do interakcji z wewnętrznym środowiskiem gospodarza. Bakterie te wytwarzają wiele różnorodnych białek o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, a także małe zewnątrzkomórkowe cząsteczki efektorowe. Pomimo rzetelnych danych naukowych świadczących o tych właściwościach, pałeczki te nie zajęły należnego im miejsca. Powodem może być fakt bezpieczeństwa ich podawania. Autorzy zdają sobie sprawę z wzrastającej potrzeby oceny bezpieczeństwa poszczególnych szczepów oraz konieczności wyboru i wykrycia kandydatów z tego rodzaju bakterii jako probiotyków.
Badacze wskazują na długi i bezpieczny okres stosowania tych probiotyków, a także wytwarzanie przez nich enzymów pozakomórkowych, co czyni je atrakcyjną opcją w żywności funkcjonalnej. Wiadomo, że bakterie tego rodzaju wytwarzają amylazę, glukoamylazę, proteazę, pektynazę i celulazę. Różne gatunki produkują również witaminy (np. ryboflawinę, kobalaminę, inozytol) oraz karotenoidy. Jednak ze względu na pokrewieństwo tych bakterii z patogenami (B. cereus, B wehenstephanensis, B. anthracis oraz B. thuringiensis) nie zyskały popularności w przemyśle żywności funkcjonalnej.
Jednym z kryteriów przeżywalności bakterii w układzie pokarmowym jest ich izolacja z kału. W przypadku bakterii tworzących przetrwalniki może to być izolacja endospor. Najczęściej „odzyskiwano” dwa gatunki: B. clausii oraz B. licheniformis. Na podstawie badań Gheraldiego wykazano, że podawane doustnie pałeczki z rodzaju Bacillus kolonizują jelito cienkie (w postaci wegetatywnej).
Probiotyk czy patogen?
Jedną z przyczyn nieco mniejszej popularności pałeczek z rodzaju Bacillus jest obawa, czy same nie są patogenem. Nie dziwi fakt, że z 318 (2017) gatunków tych bakterii jest chorobotwórczych. Ile z 318? W badaniu Xu i Cote (2003) wykryto tak naprawdę dwa główne gatunki chorobotwórcze (B. anthracis i B. cereus), które na dodatek umieścili w oddzielnej grupie widocznie nie związanej z resztą tego rodzaju bakterii.
Odporność na warunki w jelitach
Kolejnym zagadnieniem podnoszonym przez sceptyków był fakt, czy są one w stanie przetrwać trudne, wręcz ekstremalne warunki panujące w przewodzie pokarmowym. Badania Hyronimusa i wsp. (2000) oraz ponownie Gheraldiego i wsp. (2015) rozwiewają te wątpliwości. W omawianym już wcześniej badaniu podawany Bacillus clausii nie tylko przeżywał trudne warunki charakterystyczne dla przewodu pokarmowego, ale – przypomnijmy – przetrwalniki zostawały przywracane do życia (germinacja), populacja rozrastała się i dzieliła.
Działania prozdrowotne
Dodajmy również, że niektóre bakterie z tego rodzaju wydzielają związki przeciwdrobnoustrojowe, przeciwoksydacyjne oraz immunomodulujące. Na przykład Ripert i wsp. w 2016 r. stwierdzili, że szczep O/C należący do gatunku B. clausii chronił komórki linii komórkowych Vero i Caco-2 przed cytotoksycznym działaniem Clostridium difficili oraz toksynami wydzielanymi przez B. cereus.
Nie należy też zapominać o ich zasadniczym działaniu, czyli przywróceniu równowagi mikroflory jelitowej (łagodzeniu dysbiozy) i zmniejszaniu odczynu zapalnego.
Korzystne działania dotyczą nie tylko układu pokarmowego. W badaniach Foligné i wsp. (2012) B. subtilis zmniejszał uwalnianie cytokiny (poza IL-10) przez immunokompetentne jednojądrowe komórki krwi obwodowej. W badaniach Muscetolla i wsp. (1991, 1992) oraz Kosaka i wsp. (1998) wykazano, że przetrwalniki zawarte w B. clausii nasilają produkcję IFN-γ w modelach zwierzęcych.
Piśmiennictwo: 1. Survival and persistence of Bacillus clausii in the human gastrointestinal tract following oral administration as spore-based probiotic formulation. E. Ghelardi, F. Celandroni, S. Salvetti, S.A. Gueye, A. Lupetti I S. Senesi. Journal of Applied Microbiology 119, 552--559 © 2015 The Society for Applied Microbiology. 2 Elshaghabee FMF, Rokana N, Gulhane RD, Sharma C and Panwar H (2017) Bacillus As Potential Probiotics: Status, Concerns, and Future Perspectives. Front. Microbiol. 8:1490. doi: 10.3389/fmicb.2017.01490
Autor: dr Marcin Pustkowski
