Брой 9/2019
Д-р Р. Стоянова, Доц. д-р Д. Попова, д.м.
Клиника по Ендокринология, болести на обмяната за лечение на метаболитни нарушения и диететика към УМБАЛ “Царица Йоанна – ИСУЛ” – София
Терминът “пробиотик” е сравнително нов, датира се към средата на миналото столетие. Произлиза от старогръцки “PRO” = за и “BIOS” = живот (т.е. „про-био” – „за живота”). През 1954 г. Фердинанд Въргин за първи път използва термина “пробиотик” в статията си „Anti and Probiotika”, сравнявайки вредното влияние на антибиотиците и други микробни субстанции върху микрофлората с ползотворните ефекти (Пробиотика). Няколко години по-късно терминът е използван от D.M. Lilly и R. H. Stillwell през 1965 г като противоположна на антибиотик дума, т.е. за обозначаване на „микробни метаболити, притежаващи способност да стимулират растежа на други микроорганизми” (Lilly & Stillwell, 1965). През 1974 г., Parker et al. (1974) използват „пробиотик” за обозначаване на “организми и субстанции”, които повлияват интестиналната микрофлора и имат благоприятен ефект върху животните. Като понятие “субстанция” не е било дефинирано и предполагало включването дори на антибиотици.1 Поради тази причина през 1989 г. Fuller дефинира пробиотиците като препарати от живи микроорганизми, оказващи благоприятен ефект при въвеждане в организма за сметка на корекция на чревната микрофлора. Сходно определение дават и Havenaar & Huis int Veld (1992)2 „Живи моно или смесени култури, които приложени при хора или животни, благоприятно повлияват гостоприемника, подобрявайки ендогенната микрофлора“. 3
Повечето от предложените определения за пробиотици акцентират върху приема на жизнеспособни микроорганизми, с цел да се модулира чревната микрофлора на гостоприемника, с изключение на авторите Lilly и Stillwell, които обръщат повече внимание на растежните фактори (Lilly и Stillwell, 1965)4.
С развитието на изследванията за пробиотиците се засилва необходимостта те да бъдат коректно дефинирани и валидирани. След искане на аржентинското правителството, през 2001 г ФАО и СЗО спонсорират експертна консултативна група. По време на консултацията, която е председателствана от д-р Грегор Рейд – директор на канадския Център за изследвания и развитие за пробиотици, в групата с консенсус е прието определението за пробиотиците като “живи микроорганизми, които, когато се прилагат в достатъчни количества, предоставят полза за здравето на гостоприемника”.5 Така през 2002 г. СЗО официално дефинира определение за пробиотиците: „Живи организми, които приети в съответните количества, оказват здравословен ефект върху организма” Понастоящем това е най-широко използваната и приета дефиниция, тъй като тя обхваща всички приложения на пробиотиците като живи микроби, а не само ползата за чревния хомеостаз. Т.е., отчитат се като най-важни двата основни признака:
1. Пробиотичните препарати да съдържат живи микроорганизми.
2. Желаните ефекти са свързани с количеството, което се приема
Независимо от множеството научни доказателства, концепцията за пробиотиците и техните ползи не се приема еднозначно от изследователите в тази област. Към настоящия момент има активна дискусия, относно положителните ефекти, които пробиотиците трябва да предизвикват. Kaufmann et al. (1997) дефинират 8 постулата, свързани с оценката на пробиотиците, по-важни от които са6:
1. Всеки индивид си има собствена бактериална флора в чревния тракт, а повечето от видовете, обитаващи чревния тракт, се култивират трудно in vitro, така че е трудно да бъдат идентифицирани
2. Микрофлората на ГИТ е много комплексна
3. Взаимоотношенията между екзогенните и ендогенните бактерии не са изучени достатъчно и следователно не може да се повлияват с универсален подход
4. Липсва научно обяснение на много от ефектите на пробиотиците, докладвани до момента
5. Ефективността на пробиотиците зависи от много фактори: техния състав, състоянието на микрофлората на организма, възрастовата, половата и видовата принадлежност на последния, условията на живот и др.
Най-общо, пробиотичните щамове могат да бъдат разделени на две групи: (1) резидентни и (2) транзитиращи. Щамовете от първата група са постоянно пребиваващи и често откривани в ГИТ. Препарати, конструирани на основата на подобни микроорганизми, благоприятстват тяхното възстановяване в чревния таркт. Резидентните щамове са по-съвместими и по-малко антагонистични към други постоянно пребиваващи в човешкия организъм полезни микроорганизми. Т.е., това е една своеобразна еволюционно закрепена микробиална асоциация с позитивен ефект върху организма-гостоприемник.
Като резидентни при човека са описани следните видове: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus crispatus, Bifidobacterium spp. Транзитиращите щамове, принадлежащи към видовете Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus yogurti, Lactobacillus brevis, Lactobacillus kefir, Lactobacillus plantarum, само временно пребивават в чревния тракт, но за времето на преминаване също могат да окажат положително въздействие. Затова се препоръчва използването на мулти-щамови препарати, съдържащи бактерии и от двете групи. В практиката обаче се прилагат само отделни щамове, отговарящи на определени критерии за селекция. Следователно, пробиотиците като “живи микроорганизми” имат профилактично и терапевтично действие, подобрявайки вътрешния микробен баланс. Международната изследователска група по Нови Антимикробни стратегии (ISGNAS)
разработва концепция за подробна дефиниция на пробиотици в три категории (Rusch et al., 1996)7:
1. Медицински пробиотици – микробиален препарат, съдържащ живи/или убити микроорганизми, вкл. техни компоненти, или метаболити, композирани за да се използват с терапевтична цел, като лекарство за лечение и профилактика.
2. Фармацевтичен пробиотик – микробиален препарат, регистриран като хранителна добавка.
3. Хранителен пробиотик – микробиален препарат, създаден за приложение в хранителните ферментации и продукцията на храни.
При производството на пробиотици на всички използвани щамове в пробиотичната индустрия най-важното е да се установи „история на непатогенност“, т.к. пробиотиците се оценяват за патогенност, инфекциозност, токсичност, както и наличие на вирулентни фактори. Липсата на патогенност и инфекциозност е задължително условие за пробиотична безопасност. Международно приет е GRAS-статут ( Generally Recognize As Safe, т.e. Обикновено Признатите като Безопасни) за млечно-киселите бактерии, особено за тези, които се използват като пробиотици.8 По принцип, GRAS-статут е една от четирите правни категории, определени от Конгреса в САЩ през 1958 г. за хранителни добавки. За вещество GRAS е било определено само това, което има дълга, сигурна историята на обща употреба в храни, или е доказано безопасно, въз основа на научни доказателства. Ако обаче има нови данни, които показват, че добавка с GRAS-статут вече не е безопасна, Aгенцията по контрол на лекарствата и храните (FDA) може да забрани използването или да изиска допълнителни проучвания, за да се определи доколко е безопасна. 9
През 2006 г са съобщени случаи на изолиране на лактобацили при инфекции с хора, които касаят щамове от единични видове – Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei и Lactobacillus plantarum, като най-често това са в случаи с имунокомпрометирани индивиди10. Изследванията показват, че някои лактобацили могат да проявят патогенен потенциал главно при новородени, при възрастни и имунокомпрометирани лица. Инфекции, свързани с пробиотични щамове на лактобацили, са изключително редки. Michael H. Land et al. (2005) докладват 2 случая с пациенти, които са получили пробиотични лактобацили и впоследствие са развили бактериемия и сепсис, свързани с пробиотичните щамове. Това е един от първите доклади показали, че инвазивно заболяване може да бъде свързано с пробиотични микроорганизми от групата на млечно-киселите бактерии. При анализ на стари случаи на лактобацилемия е установено, че лактобацилите имат отнoшение главно към ендокардита и бактеремията (Rola N. Husni et al. 1997).11
Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium са най-разпространените видове при човека и представляват повече от 90% от клиничните изолати. Други видове ентероки, които причиняват инфекции при човека, включват Enterococcus avium, Enterococcus gallinarum, Enterococcus casseliflavus, Enterococcus durans, Enterococcus raffinosus и Enterococcus mundtii12. Тяхното включване като пробиотици за храни и/или фуражи трябва да се осъществява само след внимателен анализ в съответствие с указанията на EFSA. 13
Обективната оценка на безопасността на пробиотици в различни аспекти не е лека задача. Въпреки това, има важни характеристики, които може да се определят in vitro и тези тестове са сравнително лесно изпълними с релевантни резултати. Много важен е тестът за инфекциозност на бактериите. Но оценка на способността да причинят опортюнистични инфекции за пробиотици е трудно. За наличие на остра и хронична токсичност вероятно може да се съди и по косвени доказателства. Въпреки това, наблюденията за преминаване на бактериите през чревната бариера, колонизацията в тялото на гостоприемника и транслокацията осигуряват по-преки данни за определяне на тяхната инфекциозност. 14
Все още е спорен въпросът за използването на пробиотици, които в резултат на ензимните им активности (гликозидази и протеази) разграждат защитния мукозен слой на лигавицата. Важно условие при подбора на пробиотични щамове е да не е налична продукция на вредни вещества по време на метаболитната им активност. Затова задължителен тест е да се определи дали бактериите преобразуват хранителни компоненти или биологични секрети във вторични вещества, вредни за гостоприемника. Например, някои чревни бактерии въздействат на белтъците и техните катаболитни продукти с производство на амоняк, индол, феноли и амини15.
В сравнение с други чревни бактерии, Bifidobacterium sp. имат по-ниска дезаминаза дейност, участващи в производството на амоняк от аминокиселини, но по-висока активност при усвояване на амоняк.16 Възможно е възникване на някои проблеми, свързани с използването на чревни изолати като пробиотици, защото в храните чревните микроорганизми могат да проявят свойства каквито не притежават в червата. Пример за това е способността за образуване на биогенни амини в храната, които се получават при декарбоксилиране на аминокиселините (напр. тирамин и хистамин, съответно от аминокиселините тирозин и хистидин) по време на ферментационните и гнилостните процеси.
Тези амини могат да се окажат вредни, а образуването може да се дължи на качествения и количествения състав на микрофлората, хигиената по време на производство и на физични и химични променливи. Друг пример, илюстриращ вероятността за пробиотичен щам да продуцира опасни за гостоприемника вещества, са бактериите, притежаващи ензима за хидролиза на жлъчни соли (BSH- Bile salt hydrolase). Той е част от механизма за избягване на детергентното действие на жлъчните соли и дава възможност на бактериите да ги трансформират биохимичнo (Ferrari A. et al. 1980).
Много чревни бактерии, включително Bifidobacterium и Lactobacillus видове, могат да деконюгират конюгираните жлъчни киселини17. Изследвания върху жлъчната хидролиза обаче показват, че това може да навреди на метаболизма на липидите и мастните киселини и на адсорбцията на моноглицеридите и косвено може да доведе до възникване на други заболявания на гастроинтестиналния тракт. В друг аспект вторичните жлъчни киселини са доказани вредни вещества, които се произвеждат от чревната бактериална микрофлора, въздействаща на биологичните секрети.18 Те могат да бъдат канцерогенни, като действат върху лигавицата и мукус-секретиращите клетки, стимулирайки пролиферацията им, или могат да действат като стимулатори на канцерогенезата.19 Потенциалните вреди за човешкия организъм от микробиалната активност на хидролазата на жлъчни соли се обсъждат и са един от критериите при оценка на кандидат-пробиотичен щам отсъствието на такава активност.20 Изключително важен въпрос по отношение безопасността на пробиотичните щамове е широко разпространената антибиотична резистентност в микроорганизмовия свят.
Появата и разпространението на устойчивост към антимикробни средства при бактериите представляват заплаха за здравето на хората и животните и са причина зa сериозни финансови и социални разходи. Оценката на пробиотиците по този показател напълно се покрива с директивите на EFSA, прилагани за микроорганизми, включени в хранителната верига. С разбиране на сериозността и значението на проблема са били предприети различни действия в държавите-членки на Общността21. Те са предназначени за насърчаване на разумното използване на антимикробни агенти в първичната здравна помощ и ветеринарната медицина (включително отстраняване на всички антибиотици от животинските фуражи, използвани за стимулиране на растежа). Поради масовото прилагане на антибиотици през последните 50 години, микробите са развили различни механизми на резистентност към дадени антибиотици: (1) инактивация на ензими, (2) ограничено постъпване в клетката или активно изхвърляне от нея, (3) модификация на мишената. Въпреки че пробиотичните бактерии не са склонни да причиняват патологични процеси, те могат да служат като резервоар на детерминанти за устойчивост към антибиотици, които могат да се пренасят в патогените.
Увеличаването на употребата на пробиотици крие необходимостта от адекватен и стриктен контрол, за да бъде избегнат и минималния риск за здравето на пациентите. Това е една нова и нарастваща отговорност за лекарите и експертите по безопасност и оценка на риска, тъй като микробиалните пробиотици, въпреки своята безвредност, трябва да се прилагат в съответствие с нуждите, а не като универсално средство за здраве.
