Prob Iot Ice

20
UNIVERSITATEA DE STIINTE AGRICOLE SI MEDICINA VETERINARA A BANATULUI “REGELE MIHAI I AL ROMANIEI” DIN TIMISOARA PROBIOTICE 2015

Transcript of Prob Iot Ice

Probiotice

UNIVERSITATEA DE STIINTE AGRICOLE SI MEDICINA VETERINARA A BANATULUI REGELE MIHAI I AL ROMANIEI DIN TIMISOARA

PROBIOTICE

2015

Introducere La inceputul sec XX Elie Metchnikoff (laureat al premiului Nobel) a

observat ca taranii bulgari au media de viata ridicata datorita consumului ridicat de produse lactate fermentate de tipul iaurtului. Expertii au dezbatut problema definirii probioticelor. O definitie larg raspandita, elaborata de Organizatia Mondiala a Sanatatii si Organizatia Agriculturii a Natiunilor Unite este aceea ca probioticele sunt microorganisme vii, care, administrate in cantitati adecvate confera un beneficiu sanatatii gazdei .Probioticele n produse alimentare i farmaceutice au aprut pe pia n cursul ultimilor 20 de ani.

Sunt definite ca nite culturi individuale sau mixte de microorganisme vii sau nepatogene, susceptibile s influeneze favorabil sntatea fiinei umane sau animalului care le ingereaz. La om probioticele i manifest efectele n cavitatea bucal sau n tubul digestiv (sub form de alimente sau capsule), n cile respiratorii (ca aerosoli) sau n cele genito urinare (prin aplicaii locale). Probioticele sunt microorganisme benefice care intra in alcatuirea florei intestinale. Flora ajuta la absorbtia nutrientilor, sinteza vitaminelor si functioneaza ca bariera impotriva infectiilor. Flora intestinala se diminueaza ca rezultat al dietei necorespunzatoare, al folosirii antibioticelor, ai altor medicamente, al infectiilor intestinale, al stressului si al imbatranirii. Tehnologia de microincapsulare folosita asigura supravietuirea probioticelor pina la ajungerea lor in intestin, pentru eficienta maxima. 1. Beneficiile probioticelor

1. Sunt eseniale pentru buna funcionare a sistemului imun - probioticele stimuleaz imunitatea intestinala, care e responsabil de 70% din capacitatea de aprare a organismului;

2. Stau la baza sintezei anumitor vitamine dintre care cele din din grupul B (n special B1, B6, B12) vitamina K, acid folic, stimuleaz formarea lactazei, a altor fermeni digestivi i a substantelor antibiotice naturale (acidophilina, hidrogen- peroxid i acid lactic);

3. Stimuleaz absorbia nutrienilor rezultai n urma digestiei alimentare - administrarea de preparate de fermentaie bogate n probiotice stimuleaz absorbia calciului i a vitaminelor la nivel intestinal; dar i activitatea digestiv n general;

4. Impiedic dezvoltarea fungilor (de tipul Candida), a paraziilor intestinali sau a altor bacterii intestinale nocive (de tipul Shigella, Salmonella, E. coli) - acest lucru se realizeaz prin stimularea imunitii la nivel intestinal i creterea aciditii mucoasei intestinale, mpiedicand astfel att dezvoltarea microorganismelor, ct i ptrunderea lor din intestin n fluxul sanguin.

5. Au efect detoxifiant asupra ntregului organism, prin mbuntirea tranzitului intestinal i eliminarea toxinelor reziduale.

6. ndeprteaz efectele nedorite ale antibioticelor asupra florei intestinale - tratamentul cu antibiotice distruge o parte din aceste bacterii "bune" prezente n intestin, iar administrarea de bacterii probiotice ajut la repopularea intestinului cu bacterii "prietenoase".

7. Scad susceptibilitatea la alergii i infecii respiratorii recidivante, prin efectul de modulare imun pe care l realizeaz; eficiente n dermatitele alergice sau eczeme. Amelioreaz simptomatologia artritic prin reducerea fenomenelor inflamatorii articulare. Probioticele sunt necesare n urmtoarele stri i boli: meteorizm, hiperaciditate gastric, insuficien fermentativ, atonie intestinal; boli cronice ale tractului gastro-intestinal: enterite, colite, hepatite, pancreatite, colecistite; stri post-infecii intestinale i post-operatorii (intervenii chirurgicale) pe organele cavitii abdominale; infecii repetate ale cilor urinare i genitale; infecii frecvente ale cilor respiratorii, boal bronhoectatic, sinuzite rezistente la tratament cu antibiotice, bronite, boli alergice, eczeme, diatez, astm; intolerana proteinei laptelui de vac; diabet zaharat; acnee, erupii cutanate; stresuri psihoemoionale i sindromul oboselii cronice; schimbarea brusc a zonei climaterice i a fusului orar; n deplasri i cltorii (diareea turitilor/cltorilor) .a.

Pentru utilizarea de ctre om, probioticele trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: s fie de origine uman;

s reziste procedeelor de fabricaie a produselor, aciditii gastrice, secreiei biliare i pancreatice; s se fixeze pe celulele epiteliale ale intestinului pentru a rezista peristaltismului i s colonizeze, cel puin temporar, intestinul;

s produc substane antimicrobiene eficace fa de bacteriile cariogene i patogene.

n plus ele trebuie s fi fost supuse unor teste clinice recunoscute care au dovedit propietile lor favorabile pentru sntate.

Flora intestinal a omului, relativ simpl la sugari unde predomin sua Bifidobacterium infantis, este foarte complex la adult avnd circa 1014 (100 de mld.) germeni, compui din 400 pn la 500 de specii, n majoritate anaerobe. O serie de funcii sunt atribuite microflorei intestinale:

obstacol la dezvoltarea i translocarea bacteriilor patogene prin blocarea celulelor epiteliale de fixare a lor i prin producia de metabolii cu activitate antibiotic;

stimularea sistemului imunitar;

sinteza de vitamine B1, B2, B12, K;

producia de acizi grai inferiori, printre care acidul butiric cu funcii biologice n intestin;

reacii de hidroliz, oxido-reducere, dezacidifiere;

producia de gaze (CO2, H2, CH4, NH3, SO2); mpiedicarea formrii de compui toxici, mutageni i cancerigeni (reducerea nitrailor la nitrii i nitrozamine).

Pentru a elimina efectele nefaste ale microflorei i a favoriza pe cele pozitive s-a propus modificarea compoziiei i activitii catalitice a florei microbiene intestinale prin diverse msuri. Una dintre acestea const ntr-un aport de probiotice pe cale alimentar; tranzitnd n stare vie de-a lungul tubului digestiv ele l colonizeaz temporar i accentueaz funciile de protecie. Ca urmare probioticele trebuie ingerate periodic, de preferat zilnic.

2. Impactul antibioterapiei asupra florei intestinale

Printre efectele secundare ale antibioterapiei, cele mai frecvente sunt accidentele digestive, de tipul diareelor de intensiti i graviti variabile, de cele mai multe ori benigne. Cele mai severe forme sunt mai frecvente la pacienii spitalizai i sunt cunoscute sub denumirea de colite pseudomembranoase, asociate cu bacteria patogen Clostridium difficile. Se pot ntlni de asemenea i la pacienii ambulatorii . Diareele cauzate de antibiotice se nscriu ntr-o abordare de perspectiv mai larg, n sensul c efectele directe sau indirecte ale antibioticelor asupra omului i mediului su nconjurtor determin studierea aa numitului impact ecologic al antibioterapiei. Presiunea selectiv a antibioticelor se exercit asupra microflorei digestive care din punct de vedere fiziologic formeaz un ecosistem bazat pe un echilibru armonios al florei intestinale i pe interaciunile mucoasei digestive cu aceast flor. Acest echilibru rezult din mecanisme complexe, n care flora exercit o aciune fiziologic marcant i care const n sinteza de vitamine, degradarea glucidelor, lipidelor i proteinelor alimentare, influena asupra mririi vilozitilor intestinale i n tranzitul intestinal. Pe de alt parte civa factori locali, printre care, mecanismele imunologice (secreia IgA), peristaltismul intestinal, tipul de alimentaie i alii influeneaz i controleaz acest echilibru microbian. n acest sistem interactiv, flora bacterian normal (format din 1014 bacterii) exercit un efect de barier sau (rezisten la colonizare), care se opune implantrii de bacterii necomensale i n care flora strict anaerob, care este cea mai numeroas i dominant, joac un rol major .

Practic toate grupele de antibiotice (cu excepia vancomicinei i aminozidelor) sunt susceptibile de a provoca diaree frecvent variabil, cu toate c speciile anaerobe din flora dominant fac parte din spectrul lor de aciune i concentraiile lor intestinale sunt ridicate.Manifestrile diareice sunt n mod particular frecvente i grave la pacienii din serviciile de reanimare, unde n absena agenilor patogeni specifici, infeciile intestinale survin ca anomalii profunde ale microflorei digestive cauzate de stress, de imunodepresie sau de antibioterapie adesea masiv. n acest context o patologie sever asociat cu administrare de antibiotice este colita pseudomembranoas, n cursul creia multiplicarea lui Clostridium difficile, este nsoit de producerea simultan a dou toxine, o enterotoxin (toxina A) i o citotoxin (toxina B), care produc leziuni la nivelul mucoasei colonului i semne clinice severe.

De aceea a fost propus o terapeutic specific, destinat a eradica eventualii ageni patogeni i de a corecta tulburrile hidroelectrolitice i care const n administrare de microorganisme nepatogene pentru restabilirea unui nou echilibru ecologic intestinal. Pentru a avea o eficacitate ridicat, aceste microorganisme trebuie s fie viabile, pentru a rezista n tubul digestiv, ntr-un numr mare pentru a avea efect de barier de substituie i s fie insensibile la principalele antibiotice utilizate n mod curent la antibioterapie.

Pentru realizarea acestor obiective au fost efectuate numeroase studii asupra sensibilitii la antibiotice a principalelor preparate probiotice disponibile, formate din microorganisme de substituie, pentru a se realiza un procedeu de control ecologic al dezordinii digestive indus de antibioterapie.

ntr-un studiu efectuat n Frana n anul 1995, s-au utilizat 2 tulpini de drojdii, Saccharomyces boulardii i Saccharomyces cerevisiae, precum i 4 tulpini bacteriene, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bifidus, Bacillus cereus i Lactobacillus casei varietatea rhamnosus.Antibioticele folosite in vitro au cuprins, monociclin, doxycilin, cefuroxim, ceftriaxon, asociaia trimetroprim sulfometoxazol i norfloxacin. S-a determinat concentraia minim inhibitorie (CMI) i concentraia minim bactericid (CMB) a acestor antibiotice fa de microorganismele studiate. Concentraiile finale ale soluiilor de antibiotice, au fost cuprinse ntre 0,03 i 128 mg/l. Pentru determinarea CMI s-a utilizat o tehnic de microdiluie n mediu lichid cu un inocul de 1010 UFC, n prealabil etalonat. Studiul CMB s-a realizat innd cont de exigenele particulare ale microorganismelor studiate, mediile de cultur utilizate fiind mediu MRS pentru Lactobacillus acidophilus i Lactobacillus casei, mediu MRS special pentru Lactobacillus bifidus, mediu Mueller Hinton pentru Bacillus cereus. Saccharomyces boulardii i Saccharomyces cerevisiae au fost obinute n suspensie n mediu YNB, completat cu 5% glucoz, plecnd de la mediul Sobouraud nclinat. Cele dou tulpini de drojdii nu au fost testate pentru CMB, tiindu-se rezistena lor la antibioticele testate .

Determinarea CMI pentru cele 6 microorganisme studiate a dus la mprirea acestora n 2 categorii. Cele dou levuri studiate, Saccharomyces boulardii i Saccharomyces cerevisiae au rezisten total la tetraciclin (CMI = 32 mg/l pentru monociclin i doxicilin), la peniciline (MCI > 128 mg/l pentru amoxicilin i penicilin V), la cefalosporine (CMI > 128 mg/l pentru cefodoxil, cefaclor de prima generaie (C1G), cefuroxin de a doua generaie (C2G), cefoperazon, ceftriaxon de a treia generaie (C3G)), la quinolone (CMI > 128 mg/l pentru norfloxacin) i la trimetroprim sulfametoxazol (CMI > 128 mg/l).

Cele 4 bacterii studiate sunt reprezentate de 2 tulpini de Lactobacillus, o tulpin de Bacillus cereus i o tulpin etichetat ca Bacillus bifidus care n realitate este un Bifidumbacterium bifidum i reprezint constituentul predominant al florei intestinale a noilor nscui. Dintre peniciline, amoxicilina inhib lactobacilii la concentraii cuprinse ntre 0,03 i 0,125 mg/l i este mai puin activ asupra lui Bacillus bifidus (CMI = 1 mg/l). Oracilina are o activitate mediocr asupra celor 4 bacterii, toate fiind inhibate la CMI = 16 mg/l. Cefalosporinele de a treia generaie, sunt foarte active asupra lui Lactobacillus acidophilus i Bacillus bifidus, CMI este de 0,125 mg/l pentru cefuroxim i 4 mg/l pentru cefadroxil i ceftriaxon. Norfloxacina este foarte activ asupra lui Bacillus cereus i Lactobacillus casei (CMI = 0,03 0,125 mg/l), iar trimetroprim sulfometoxazol este mediocru activ asupra celor 4 bacterii cu un CMI cuprins ntre 2 8 mg/l.

Bacteriile intestinale "prietenoase" dintre care Acidophillus, bifidobacteriile i alte specii de bacterii clasificate ca probiotice (Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus) au un rol important n meninerea sntii florei tubului digestiv, fiind chiar eseniale pentru funcionarea ntregului organism.

Lactobacillus acidophiluDiferitele bacterii populeaz predominant fie flora gastric ori a intestinului subire (Acidophillus), fie pe cea a colonului (bifidobacteriile), ns aciunea lor se realizeaz conjugat, pastrnd echilibrul florei intestinale.

Suplimentarea florei intestinale cu probiotice se realizeaz prin administrarea preparatelor alimentare bogate n probiotice (nutrieni ce asigur necesarul de probiotice sau stimuleaz proliferarea intestinal a bacteriilor probiotice).

3.Cercetri experimentale cu Saccharomyces boulardii

Modele animale experimentale

Efectul antagonic exercitat de Saccharomyces boulardii asupra drojdiei Candida albicans a fost demonstrat pe oarecii gnatoxenici, legat de efectul protector fa de Candida albicans, prin administrarea simultan a 5 109 celule de Saccharomyces boulardii. Eliminarea tulpinii Candida albicans n urma administrrii de Saccharomyces boulardii este cuprins ntre 50 100%. Acest efect antagonist se exercit i asupra altor specii de Candida (Candida crusei i Candida pseudotropicalis), dar nu i asupra drojdiei Candida tropicalis.

Saccharomyces boulardii Saccharomyces boulardiintr-un model de colit cauzat de Clostridium difficilela oarecii gnotobiotici, crora li s-a aplicat un tratament preventiv, oral, cu Saccharomyces boulardii n suspensie (1010 celule/ml), a permis reducerea semnificativ a mortalitii cauzate de infecia experimental cu Clostridium difficile (108 UFC/ml). n acest experiment 56% din oareci au fost protejai prin administrarea continu de Saccharomyces boulardii cu 4 zile nainte de inocularea cu Clostridium difficile n timp ce n lotul martor au fost 0% supravieuitori [6] . La oarecii axenici, de asemenea s-a studiat un protocol analog, n care loturile de animale infectate cu o su toxinogen de Clostridium difficile au fost tratate cu Saccharomyces boulardii, fa de unele loturi martor netratate. Examenul la microscopul electronic cu baleaj a artat leziuni specifice la nivelul mucoasei intestinale, caracteristice colitei produs de Clostridium difficile la loturile martor, i absena sau puine leziuni la animalele tratate. La acestea din urm numrarea celulelor de Clostridium difficile nu a artat o reducere semnificativ a numrului de bacterii, ns cantitatea de toxine A i B a fost semnificativ redus prin administrarea de Saccharomyces boulardii.

La hamsteri, administrarea de Saccharomyces boulardii animalelor care au primit clindamicin a redus semnificativ mortalitatea cauzat de Clostridium difficile n proporie de peste 50%, n raport cu lotul martor netratat cu clindamicin. ntr-un alt studiu efectuat hamsterii care au primit o doz letal de clindamicin (10 mg/kg), s-a artat c dup tratamentul cu vancomicin, animalele supravieuiesc, dar sigur s-a putut observa dezvoltarea de > 106 UFC de Clostridium difficile. ntr-un lot tratat, la sfritul a 10 zile de vancomicin, cu o suspensie de 5 108 UFC/ml de Saccharomyces boulardii, s-a constatat o diminuare semnificativ a numrului de colonii de Clostridium difficile, o scdere a nivelului de toxin B i o valoare negativ a testului latex (LAT) pentru aceast toxin (3% din animale sunt pozitive la acest test dintr-un lot de animale tratate cu Saccharomyces boulardii, fa de 33% din animale din lotul martor).4. Studii cu Saccharomyces boulardii n terapia uman

ntr-un studiu controlat fa de placebo, raportul dintre numrul de zile cu diaree i numrul de zile de observaie (22,7 zile) a fost de 1,5% la pacienii care au fost tratai cu titlu preventiv prin administrarea de Saccharomyces boulardii, fa de 9,1% din lotul martor. Foarte recent n colitele pseudomembranoase asociate cu Clostridium dificile, administrarea de Saccharomyces boulardii, ntr-o terapeutic standard bazat pe vancomicin, a redus semnificativ procentul de recidive, cu un rspuns favorabil la 85% dintre pacieni i a eradicat bacteria i toxinele sale.

n studiile efectuate pe pacieni spitalizai, s-a artat c incidentele cu diaree sunt de 22% la grupa placebo, fa de 9,5% la grupa de pacieni tratai cu Saccharomyces boulardii.

Persistena celulelor de Saccharomyces boulardii n tubul digestiv

Aceast persisten, cu sau fr prezen simultan a antibioticelor n lumenul intestinal, ntr-o anumit perioad considerat de risc, trebuie pus n eviden. Un studiu recent demonstreaz la obolani, persistena celulelor viabile de Saccharomyces boulardii n prezena antibioticelor, neomicin, ampicilin i clindamicin, administrate nainte de absorbia unei doze unice de Saccharomyces boulardii (4109 UFC/kg). S-a determinat nivelul de celule de drojdie dup 72 i 96 ore de la administrare, gsindu-se c acesta este de 2 pn la 7 ori mai ridicat, n prezena antibioticelor. Aceste rezultate demonstreaz nsensibilitatea drojdiei Saccharomyces boulardii la aceste antibiotice, ceea ce constituie o caracteristic indispensabil a eficacitii preparatelor comerciale de pe pia, Ultra Levure, enterol. Persistena drojdiei Saccharomyces boulardii i farmacocinetica sa intestinal a fost n mod egal studiat pe obolani i pe voluntari, obinndu-se rezultate comparabile.

Translocaia microbian

Un alt efect al perturbrilor microbiene legat de antibiotice este fenomenul de translocaie microbian, care const n complicaii infecioase la distan de sfera digestiv, cum sunt pneumopatiile . Implantarea digestiv de titruri ridicate de bacterii multirezistente, ca ageni infecioi nosocomiali (Pseudomona aeruginosa, Enterobacter cloacae, Klebsiella sp.) la pacienii din reanimare i producerea de ctre aceti ageni a - lactamazei cu spectru larg, poate duce la trecerea acestor bacterii din tractul intestinal, prin ganglionii mezenterici, la alte organe, producnd infecii extradigestive. Translocaia este mai frecvent n traumatismele intestinale, iradiere, stri de oc, chimioterapie sau sub aciunea altor factori susceptibili de a modifica permeabilitatea epiteliului intestinal. Nivelul inoculului bacterian este de asemenea un factor favorizant (> 1012 UFC). Prevenirea translocaiei se bazeaz pe decontaminarea selectiv a tubului digestiv (SDD), utiliznd doze forte de antibiotice asociate, administrate oral i cu absorbie ncetinit, la nivelul cilor digestive, ca polimixine, colistin sau acid nalidixic, asociate cu aminozide i amfotericin B, iar cteodat i vancomicin. Acest procedeu este uneori controversat, fiind adesea utilizat pentru reducerea semnificativ a mortalitii pacienilor din reanimare.

Translocaia drojdiei Candida albicans poate de asemenea s produc i s determine o candidoz sistemic la pacienii imunodeprimai . n experimentele pe oareci liberi de patogeni specifici (SPF), dup decontaminarea digestiv timp de 4 zile cu streptomicin i penicilina G i ingestia de Candida albicans (109 celule/ml) i de Saccharomyces cerevisiae (5108 UFC/ml) s-a redus semnificativ, incidentele de translocaie, dar nu i numrul de celule de Candida albicans. Din contr, la oarecii imunosupresivi, care au primit prednisolan, s-a ntlnit un numr semnificativ mrit de translocaii. n prezena drojdiei Saccharomyces boulardii au fost semnificativ reduse, incidena translocaiilor, numrul de celule de Candida albicans n alte organe i siturile infecioase secundare dup translocaie. Aceste rezultate sugereaz un potenial avantaj pentru utilizarea drojdiei Saccharomyces boulardii la pacienii cu risc, ns aceste studii trebuie continuate.

Mecanismul de aciune al drojdiei Saccharomyces boulardii

Saccharomyces boulardii elibereaz in vivo o proteaz de 54 kDa, susceptibil de a hidroliza prima dat toxina A i receptorul su eritrocitar, sau printr-o inhibiie, efectele enterotoxice, ca hipersecreia i permeabilitatea membranar. Alte mecanisme de aciune se refer la efectul protector al drojdiei Saccharomyces boulardii, care const ntr-o cretere marcant a concentraiei de Iga, secretat n lichidul intestinal. La om Saccharomyces boulardii antreneaz o utilizare semnificativ a dizaharidelor intestinale: sucraza, maltaza i lactaza. Aceste efecte trofice pot fi legate de poliamine (spermin, spermidin) eliberate n cursul tranzitului intestinal de ctre Saccharomyces boulardi5. Sursele de probiotice:

Iaurtul proaspt obinut din lapte nepasteurizat (pasteurizarea laptelui

distruge bacteriile de fermentaie); Kefirul i smntna fermentat natural (obinute din lapte nepasteurizat);

Produse de fermentaie natural, fara adaos de oet: murturi, varza acr, bor;

Ceapa, prazul, usturoiul; Brnza cu mucegaiuri "nobile";

Alge: spirulina, chlorella;

Drojdia de bere;

Cereale integrale: hrica (hidratat, nepreparat termic);

Produse de soia fermentat;

Kombucha: butura rezultat din fermentaia culturii combinate de Acetobacter xylinus, lactobacili i unul sau mai multe soiuri de fungi

6.BIBLIOGRAFIE

1. Ordeanu V., Padu Popescu M.A., Bancescu G., Sandulovici R.,Mircioiu C. Elemente de microbiologie farmaceutica editia a II-a adaugita sirevizuita, Editura Universitara Carol Davila Bucuresti 2010;2. Negreanu Piejol Ticuta, Curs Microbiologie aplicata;3. http://www.medica.md/ro/child/probiotice.shtml

4. http://www.unibuc.ro/eBooks/biologie/drojdii/17.htm