M I K R O B I O M ANTIBIOTIKA PROBIOTIKA A PREBIOTIKA V BĚŽNÉ LÉKÁRENSKÉ PRAXI. Září 2015

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání

Verze 02

MIKROBIOM

ANTIBIOTIKA PROBIOTIKA A PREBIOTIKA V BĚŽNÉ LÉKÁRENSKÉ PRAXI Září 2015

Tento materiál byl vytvořen ve spolupráci s Českou internistickou společností ČLS JEP.

Autoři odborného obsahu: Mgr. Markéta Gajdošová, PharmDr. Zora Vochyánová, Mgr. Veronika Ostrá, Mgr. Radka Grec, PharmDr. Dominika Hlouchová, Mgr. Vendula Ptáčková Autoři testu: Mgr. Veronika Ostrá a Mgr. Markéta Gajdošová Odborná recenze: Prof. MUDr. Richard Češka, CSc., FACP, FEFIM, PharmDr. Miroslav Koška Případné komentáře a dotazy související s touto lekcí uvítáme na adrese: [email protected]

1


2

Verze 02


Verze 02

OBSAH 1

SOUHRN / ABSTRAKT VZDĚLÁVACÍ LEKCE ............................................................................. 4

2

MIKROBIOM .................................................................................................................................... 8

3

4

2.1

ÚVOD ......................................................................................................................................... 8

2.2

FAKTORY DETERMINUJÍCÍ MIKROBIÁLNÍ PROSTŘEDÍ ...................................................................... 19

2.3

VYBRANÉ MIKROBIOMY A JEJICH SPECIFIKA ................................................................................. 22

2.4

PATOFYZIOLOGIE VYBRANÝCH MIKROBIOMŮ ................................................................................ 31

ANTIBIOTIKA A REZISTENCE ..................................................................................................... 40 3.1

ÚVOD ....................................................................................................................................... 40

3.2

KLASIFIKACE, DĚLENÍ ANTIBIOTIK .............................................................................................. 40

3.3

MECHANISMUS ÚČINKU ATB ..................................................................................................... 42

3.4

MECHANISMY REZISTENCE ATB ................................................................................................. 43

3.5

„MALICHERNÉ“ INDIKACE ATB .................................................................................................... 46

3.6

STRATEGIE ANTIBIOTICKÉ TERAPIE ............................................................................................. 47

3.7

VYBRANÉ MIKROBIOMY A VLIV ATB TERAPIE ............................................................................... 49

3.8

ATB A EXPEDIČNÍ PRAXE ........................................................................................................... 52

,,

,

PROBIOTIKA A PREBIOTIKA ...................................................................................................... 54 4.1

ÚVOD ....................................................................................................................................... 54

4.2

MECHANISMUS ÚČINKU PROBIOTIK ............................................................................................. 57

4.3

CHARAKTERIZACE PROBIOTICKÝCH KMENŮ ................................................................................. 59

4.4

ÚČINEK PROBIOTIK NA JEDNOTLIVÉ MIKROBIOMY ......................................................................... 60

4.5

PROBIOTIKA A ATB REZISTENCE ............................................................................................... 68

4.6

PREBIOTIKA .............................................................................................................................. 70

4.7

PROBIOTIKA, PREBIOTIKA A JEJICH UŽÍVÁNÍ V PEDIATRICKÉ POPULACI ........................................... 74

,

,,

5

ZÁVĚR ........................................................................................................................................... 80

6

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ................................................................................................ 82

3


4

Verze 02


Verze 02

1 SOUHRN / ABSTRAKT VZDĚLÁVACÍ LEKCE Mikrobiom je pojem označující souhrn genů všech mikroorganismů v daném prostředí a bývá označován také jako „druhý lidský genom“. Z výzkumů vyplývá, že tělo obsahuje 10krát více mikrobiálních mikroorganismů než vlastních lidských buněk – proto ke svému mikrobiomu musíme přistupovat s náležitou pozorností i opatrností. Lidský mikrobiom je smíšenou komunitou, která se vyvíjí spolu s hostitelem – člověkem. Na povrchu našeho těla a sliznic tvoří organizované celky, tzv. biofilmy, díky kterým jsou bakterie schopné intenzivněji a specifičtěji komunikovat s okolními mikroorganismy (tzv. quorum sensing). Tato komunikace mezi strukturami, které mikroorganismy tvoří, jim pomáhá lépe reagovat na prostředí, ve kterém se nachází. Podle způsobu soužití s lidským organismem rozlišujeme mikrobiom rezidentní (vyskytuje se trvale, chrání nás před patogeny) a tranzientní (přechodný, často s patogenním potenciálem). Náš vlastní mikrobiom nás za fyziologických podmínek neohrožuje, naopak se dá hovořit o symbióze (= oboustranné výhodné soužití různých organismů) - my jim poskytujeme prostředí bohaté na živiny a místo vhodné k růstu, oni nám pomáhají bránit se vlivům "cizích" (zejména patogenních) mikroorganismů. Mikrobiom vytváří metabolity, které mohou sloužit jako prevence před napadením konkurenty, ATB apod. Lidský mikrobiom je aktivátorem imunitního systému – ovlivňuje imunitní odpověď nespecifické i specifické imunity. Také se zásadně podílí na fyziologických procesech trávení, metabolizaci léčiv a tvorbě některých vitamínů. Přestože většina mikroorganismů (co do počtu i druhové variability) je umístěna v gastrointestinálním traktu, vyskytují se také v dutině ústní, dýchacích cestách, urogenitálním traktu a na kůži. Složení mikroflóry a zastoupení jednotlivých složek je velice dynamickým dějem. Mikrobiom je rozdílný jednak mezi jednotlivými lidmi, ale vyvíjí se i během života jednotlivce. Zásadadní vliv na mikrobiom člověka má mikrobiom jeho matky (v průběhu těhotenství i při porodu) a první tři roky života – tehdy dochází k jeho formování a proto je v této době mikrobiom i nejcitlivější. Nejvíce ho ovlivňuje způsob porodu, výživa, prodělaná infekční onemocnění a ATB terapie. Po tomto období se již mikrobiom dítěte začíná podobat mikroflóře dospělého. Složení mikrobiomu se také mění v závislosti na mnoha dalších faktorech, jako je prostředí, zdraví, strava, míra stresu, hygienické zvyklosti a medikace. Právě tyto faktory vedou k rozdílům ve složení mikroflóry a mohou se podílet na náchylnosti k různým onemocněním, jako jsou zánětlivá onemocnění střev a kolorektální karcinom, metabolická onemocnění typu diabetes a obezita, poruchy imunitního (alergie, astma, celiakie, artritida, dokonce i roztroušená skleróza) a nervového systému (autismus a deprese) atd. Změny mikrobiomu a jejich souvislost s různými patologickými stavy je v současnosti velice intenzivně zkoumanou oblastí. Hledají se jak konkrétní změny ve složení a množství jednotlivých bakteriálních kmenů v rámci daného orgánového systému a vybrané patologie, nebo vlivu opakované expozice ATB, tak také vliv externího podávání vybraných živých bakteriálních kmenů, které by měly mikrobiom pozitivně modulovat – probiotik. 5


Verze 02

Probiotika v lékárenské praxi jsou indikována zejména u průjmů různé etiologie. Zkrácení průběhu akutního průjmu bylo pozorováno např. při podávání Lactobacillus rhamnosus GG, nebo Saccharomyces boulardii. Stejné kmeny se osvědčily v terapii postantibiotického průjmu. U dětských infekčních průjmů byla sledována výraznější reakce na probiotika v případě, že byl původce onemocnění virového původu (rotaviry apod.). Intenzitu průjmu způsobeného laktózovou intolerancí snižují laktobacily. Další oblastí je využití probiotik u vaginální dysmikrobie. Při poklesu populace (jinak fyziologicky se vyskytujících) laktobacilů vaginálního mikrobiomu dochází ke snížení množství jejich metabolitu, kyseliny mléčné a pH tohoto prostředí se z hodnot pod 4,5 mění. Následně se snižuje odolnost vůči napadení patogeny a může se rozvinout vaginální dysmikrobie. Právě externí dodávání laktobacilů a dalších kmenů napomáhá obnově tohoto mikrobiomu. Zatím spíše experimentální oblastí je např. využití imunomodulačního účinku Lactobacillus acidophilus při zmírňování projevů akné, nebo pozitivní modulace lipidového spektra pomocí laktobacilů a sacharomycet. Studie se také zabývají vztahem mikrobiomu a obezity. U kojenců a dětí s nadváhou se vyskytovalo vyšší zastoupení bakterií Staphylococcus aureus a byl pozorován snížený podíl bifidobakterií. Podávání bifidobakterií právě těmto dětem s jejich deficitem vedlo k pozitivnímu efektu. U obezity v dospělosti hraje v souvislosti s mikrobiomem významnější roli podávání prebiotik. Využití probiotik v celé řadě onemocnění je tedy široké. Z výše zmíněného vyplývá, že mezi nejvíce zkoumané kmeny (a také hojně se vyskytující v registrovaných léčivých přípravcích a doplňcích stravy) patří právě laktobacily, bifidobakterie a sacharomycety. Rozhodující není jen použitý 6

9

(a dobře charakterizovaný) kmen, ale také množství. Denní dávka 10 – 10 CFU se považuje za minimální účinnou dávku pro terapeutické účely. Přípravky s obsahem probiotických mikroorganismů 6

menším než 10 nemají prakticky žádný klinický význam. Optimální terapeutická dávka by se pak 10

měla pohybovat mezi 10

11

a 10

CFU denně.

Probiotika působí více mechanismy – posilují bariérové funkce střevní sliznice, ovlivňují imunitní systém, mohou vykazovat antimikrobiální aktivitu (např. vytvářením kyselého prostředí) a mají metabolické účinky. V problematice probiotik je však třeba na poli běžné lékárenské praxe kromě výzkumu zohlednit také právní složku. Účinky mohou být přisuzovány pouze v rámci indikací uvedených v SPC u registrovaných léčivých probiotických přípravků (Hylak Forte, Enterol, Lacidofil, Mutaflor). Žádný probiotický kmen nemá v současnosti schválené tvrzení, že by měl jakýkoliv vliv na lidské zdraví, proto doplňky stravy obsahující probiotika nemohou deklarovat léčebný účinek. Prebiotika jsou z chemického hlediska sacharidy, které jsou nestravitelné enzymatickým systémem GIT, nevstřebávají se a v nezměněné podobě přecházejí do tlustého střeva. Slouží jako substrát pro růst přirozené mikroflóry, především bifidobakterií. Mezi prebiotika patří zejména inulin, škrob, fruktooligosacharidy (FOS), galaktooligosacharidy (GOS), laktulóza a laktitol. Samostatně se uplatňují zejména v terapii a prevenci zácpy. V kombinacích (např. FOS a bifidobakterie, laktobacily a inulin) pak podporují účinek jednotlivých probiotik tím, že prodlužují jejich přežití. Kombinace probiotika a prebiotika je označována souhrnně jako „synbiotikum“. Přirozeným synbiotikem je např. mateřské

6


Verze 02

mléko, proto se probiotika spolu s prebiotiky (zejména FOS a GOS) přidávají také do náhrad mateřského mléka. Antibiotická terapie vždy zasáhne vnímavé kmeny exponovaného mikrobiomu a může vyvolat závažné změny ve složení střevní mikroflóry. Některé z nich mohou přetrvávat i roky po ukončení terapie. Narušení komenzální střevní mikroflóry snižuje její schopnost odolávat invazi patogenních mikroorganismů (postantibiotické infekce). Narušení střevního „ekosystému“ vede rovněž k ovlivnění imunitní odpovědi organismu. Racionální a vhodně zvolená strategie ATB terapie je proto i z tohoto důvodu nezbytná. S nesprávným užíváním antibiotik je spojené i riziko rozvoje bakteriální antimikrobiální rezistence, která patří k nejzávažnějším problémům současné medicíny. Mezi faktory, které se na jejím rozvoji podílí (mimo veterinaria), patří zejména neracionální předepisování ATB (např. místo látek s úzkým antimikrobiálním spektrem jsou předepisována rovnou širokospektrá ATB) a nízká compliance pacientů. Právě nedostatečná znalost problematiky ATB pacientem vede k nedodržení podmínek účinné a racionální farmakoterapie: předčasné ukončení antibiotické léčby ("bylo mi už dobře"), uchovávání nespotřebovaných ATB „na příště“ a následná samoléčba na základě vlastního rozhodnutí, případně nesprávná likvidace zbytku balení.

Proto je intervence lékárníka u pacienta, který dostává ATB, a poskytnutí dispenzačního maxima zásadní součástí každodenní lékárenské praxe.

7


Verze 02

2 MIKROBIOM 2.1 2.1.1

Úvod Základní pojmy

1,2

Komenzální bakterie (domácí bakterie) Bakterie přítomné v lidském organismu. Jsou přichycené na epiteliálních buňkách a jsou vystavené vnějšímu prostředí (GIT, respirační trakt, urogenitální trakt, kůže atd.). Z hostitele – člověka mají prospěch (získávají živiny, prostor pro růst atd.), ale neškodí mu.

Symbiont Mikroorganismy, které nejenže člověku jako komenzálové neškodí, ale mají pro něj také příznivé účinky. Výměnou za prostředí bohaté na živiny a místo vhodné k růstu svým zastoupením a počtem brání uchycení jiných mikrobů, případně patogenů. Zároveň vylučují metabolity, které mohou sloužit jako prevence před napadením cizími organismy. Mohou a jsou aktivátory některých signálních drah imunitního systému a stimulují tak imunitní odpověď jak nespecifické, tak specifické imunity. Také se zásadně podílí na fyziologických procesech trávení a tvorbě některých vitamínů.

Patobiont Jedná se o bakterie, které se za normálních podmínek chovají jako komenzálové, ale mají potenciál se vlivem změn chovat jako patogen. Intestinální dysbióza Intestinální dysbióza je stav GIT mikrobiomu navozený změnou stravy (např. zvýšeným příjmem tuků apod.), stresem, ATB nebo radiací, který vede k nerovnováze mezi ochrannými a škodlivými bakteriemi. Lidská mikrobiota (mikroflóra) 13

Zahrnuje 10

mikrobiálních buněk osídlujících jednoho člověka, zejména v GIT. Obvykle se do

mikroflóry „počítají“ kromě bakterií také viry, archea, prvoky a houby (kvasinky), ty však pro zjednodušení (až na výjimky) nejsou předmětem této lekce.

1 D. Ertuk-Hasdemir, D. L. Kasper. Resident commensals shaping imunity. Curr. Op. Immun. 2013; 25: 450-455. 2 B. A. Mizock. Probiotics. Disease-a-Month 2015; 61(7):259-290.

8


Verze 02

Lidský mikrobiom Mikrobiom netvoří pouze buňky mikroorganismů, ale zahrnuje všechny jejich geny vyskytující se u konkrétního hostitele. V rámci jednoho bakteriálního druhu jsou velké rozdíly v metabolické aktivitě jednotlivých kmenů, navíc na utváření bakteriálního fenotypu má značný vliv i okolní prostředí. Samotná identifikace mikroorganismu na úrovni druhové příslušnosti proto nemusí postačovat k pochopení patologických a protektivních procesů a je třeba zohlednit také funkční charakteristiku 1

(proměnlivá v závislosti na okolním prostředí) Z tohoto důvodu je vzhledem k vysoké variabilitě a dynamičnosti mikroflóry a jejího vlivu na zdraví člověka pojem mikrobiom přesnější, a proto je upřednostňován v rámci celého vzdělávacího cyklu. Lidský metagenom Lidský metagenom zahrnuje kromě mikrobiomu také veškeré genetické prvky hostitele (člověka).

Obr. 1: Obecná struktura bakterie

1 Wade WG: The oral microbiome in health and disease. Pharmacol Res. 2013; 69(1):137-43.

9


2.1.2

Verze 02

Human Microbiome Project

Analýzou lidského mikrobiomu se v posledních letech intenzivně zabývají zejména dva základní projekty – Human Microbiome Project (HMP) a Evropská metagenomika lidského zažívacího traktu (MetaHIT). Jejich cílem je analýza mikroflóry jednotlivých částí lidského organismu a jejich genů. Jedním z nejzásadnějších výsledků tohoto výzkumu je zjištění, že průměrný zdravý lidský organismus 1

obsahuje zhruba 10krát více bakterií než našich vlastních tělních buněk. Řečeno jinak: pouze 10 % našeho organismu tvoří lidské buňky – zbylých 90 % buněk našeho organismu jsou buňky bakteriální. V tomto kontextu se proto při popisu organismu savců objevuje pojem „superorganismus“ – všechny funkce a interakce vlastních buněk a bakterií však ještě zdaleka nejsou poznány.

Obr. 2: Model superorganismu2

1 L. Pray, L. Pillsbury, E. Tomayko: The Human Microbiome, Diet, and Health. The National Academies Press. 2013. ISBN13: 978-0-309-26585-0. 2 L. Zhao: The gut microbiota and obesity: from correlation to kausality. Nature Reviews Microbiology 2013; 11(9):639647.

10


Verze 02

Zhruba v posledních 30 letech byly ve studiu mikrobiomu původní pouze kultivační, morfologické a biochemické metodiky, které byly doplněny a v některých případech i nahrazeny metodikami molekulárními, genomickými a proteomickými – viz obrázek 3.

Obr. 3: Vývoj metod používaných k charakterizaci bakteriálních druhů v GIT člověka1

Uvedené metodiky v posledních letech posouvají rychlost a rozsah studia lidského mikrobiomu do doposud nepoznaných rozměrů – jeden příklad za všechny: 

od r. 2001 víme, že lidský genom obsahuje zhruba 20 000 genů,



v době publikace výsledků HMP (v červnu 2012) bylo odhadováno, že bakterie v oblasti

2

3

lidského GIT obsahují kolem 800 TISÍC bakteriálních genů, 

v době přípravy této e-learningové lekce (červenec 2015, tj. přibližně 3 roky po publikaci výsledků HMP) aktuální odhady už ale uvádějí, že zdravý lidský střevní mikrobiom obsahuje kolem 3 až 4 MILIONŮ bakteriálních genů – to představuje zhruba 150násobek našich vlastních lidských genů.

4

Bakterie (z hlediska počtu buněk) tedy tvoří 90 % lidského organismu a soustřeďují v sobě 150násobek naší vlastní genetické informace. Mikrobiom je proto natolik zásadní složkou naší vlastní existence, že jí rozhodně nemůžeme vnímat jako něco cizorodého, inertního nebo dokonce škodlivého. Mikrobiom má svoji fyziologii i patologii – proto se o něm také mluví jako o "doposud 5

nepoznaném orgánu", který je plně integrovaný do regulace homeostázy našeho organismu.

Je to "orgán", který si každý z nás celoživotně (ať už vědomě nebo nevědomě) vytváří, udržuje, modifikuje a který se nám přizpůsobuje:

1 S. A. Sankar, J. C. Lagier, P. Pontarotti et al.: The human gut microbiome, a taxonomic conundrum. Syst Appl Microbiol. 2015;38(4):276-286. 2 J. C. Venter, M. D. Adams, E. W. Myers et al.: The sequence of the human genome. Science 2001; 291(5507):1304-51. 3 D. A. Relman: Microbiology: Learning about who we are. Nature 2012; 486(7402):194-5. 4 B. A. Mizock: Probiotics. Dis Mon. 2015; 61(7):259-290. 5 F. Baquero, C. Nombela: The microbiome as a human organ. Clin Microbiol Infect. 2012 ; 18(4):2-4.

11

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání 

Verze 02

Jednorázová nebo dlouhodobá změna dietních a/nebo hygienických návyků (kvantitativní a/nebo kvalitativní) znamená změnu přísunu biologických zdrojů pro složky mikrobiomu – proto bude mít za následek vyhynutí kmenů, kterým nová dieta "jejich" suroviny už nedodává a zároveň se pomnoží kmeny, kterým suroviny selektivně zajistíme. Na tomto principu funguje např. mytí rukou, restrikční diety (omezení cukrů nebo tuků) nebo naopak užívání / konzumace probiotik.



Jakákoli režimová a/nebo terapeutická intervence, která může ovlivnit mikrobiom, bude mít (s ohledem na jeho kvantitativní roli a biologickou aktivitu) dopady i vzdálené a dlouhodobé – proto např. antibiotická léčba ovlivní mikrobiom ve všech oblastech lidského organismu. Ozařování břišní dutiny neovlivňuje pouze naše tkáně, stejně jako střevní rekonstrukce (resekce nebo anastomózy) neovlivní pouze trávení, ale i složení a funkce střevního mikrobiomu.

12


2.1.3

Symbionti, komenzálové a patobionti

Verze 02

1

Mikrobiom se tedy vyvíjí spolu s hostitelem – člověkem. V rámci interakcí hostitel - mikrobiom se dá za fyziologických podmínek hovořit o rovnováze mezi symbionty (prospěšní), komenzály (intaktní) a patobionty (mají potenciál za určitých podmínek škodit). V případě vychýlení z rovnováhy změnou některých z faktorů ovlivňujících mikrobiom (ATB terapie, přechod na vysoce tučnou stravu, chronický stres atd.) je poměr symbiontů vůči patobiontům v nevýhodě (dysbióza), zvyšuje se prostor pro patogeny a dochází k zásahu imunitního systému hostitele, např. spuštění zánětlivé reakce. Patobionti se v tomto stadiu mohou následně začít chovat jako patogeny (přejít na „druhou stranu“) a potencovat celou reakci.

Obr. 4: Schéma rovnováhy a dysbiózy mikrobiomu

1 J. L. Round, S. K. Mazmanian: The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nat Rev Immunol. 2009; 9(5):313-23.

13


Verze 02

Složení mikroflóry a zastoupení jednotlivých složek je velice dynamickým dějem. Mikrobiom je rozdílný jak mezi jednotlivými lidmi, tak během života jednotlivce díky faktorům jako je prostředí, věk, zdraví, strava a zeměpisná poloha. Nicméně ze současných výzkumů vyplývá, že 50 % mikrobiálních genů mají lidé mezi sebou společných, sdílených. Právě rozdíly ve složení mikroflóry mohou mít vliv na náchylnost k různým onemocněním, jako jsou zánětlivá onemocnění střev a kolorektální karcinom, metabolická onemocnění typu diabetes a obezita, poruchy imunitního (alergie, astma, celiakie, artritida, dokonce i roztroušená skleróza) a nervového systému (autismus) atd.

Obr. 5: Rozložení bakteriálních kmenů u člověka1

1 S. A. Sankar, J. C. Lagier, P. Pontarotti et al.: The human gut microbiome, a taxonomic conundrum. Syst Appl Microbiol. 2015;38(4):276-286.

14


2.1.4

Verze 02

Rezidentní a tranzientní mikrobiom

Jedním z dalších možných dělení mikrobiomu je jeho rozlišení na rezidentní a tranzientní. 

Rezidentní mikrobiom se vyskytuje na sliznicích (nos, plíce, ústa, žaludek, střeva atd.), povrchu kůže i ve vrstvách pokožky (v potních a mazových žlázách, vlasových folikulech, v okolí nehtů) trvale, nelze jej úplně odstranit (to je možné jen silnou dezinfekcí nebo antibiotiky). Rezidentní mikrobiom se neustále obnovuje, roste, množí se a toleruje prostředí, ve kterém se nachází. Hlavními funkcemi rezidentní mikroflóry jsou: (1) ochrana povrchu těla (GIT, plíce, kůže, urogenitální trakt) před kolonizací patogenními mikroorganismy, proti kterým produkuje specifické antimikrobiální látky a se kterými „soupeří“ o prostor i živiny, a (2) stimulace imunitního systému. Rezidentní mikrobiom většinou nezpůsobuje infekce s výjimkou vnímavých, např. imunodeficientních pacientů nebo pronikne-li do sterilních tkání.



Tranzientní mikrobiom se dostává běžně na povrchy těla (např. potravou, inhalací, podáním rukou). Vyskytuje se přechodně, roste a množí se omezeně. Přežívá obvykle omezenou dobu, někdy pouze několik hodin. Může být vázaný na pobyt v určitém prostředí s vyšším výskytem bakterií, např. zdravotnická zařízení. Tvoří jej nepatogenní, fakultativně patogenní i patogenní mikroorganismy. Často bývá příčinou nozokomiálních nákaz. Přenos se uskutečňuje přímým kontaktem mezi lidmi nebo prostřednictvím kontaminovaných předmětů.

15


2.1.5

Biofilm

Verze 02

1,2

Aby mikroorganismy mohly efektivněji fungovat a plnit své funkce a cíle, „neplavou“ jen volně/samostatně v tělních tekutinách (střevní obsah, sliny atd.), ale adherují („přilepují“ se) k povrchům (jakýmkoliv umožňující uchycení a růst, tedy i např. na umělé chlopni apod.) a tvoří společenství, tzv. biofilmy. Biofilm je složitá struktura s kanálky (přenáší se jimi voda, živiny a odvádí metabolity a odpadní látky) a připomíná tím tkáně vyšších organismů. Na jeho vzniku se nepodílí jen stejné bakterie, ale je většinou tvořen společenstvím několika druhů mikrobů. Ty přilnou na povrch a spouští expresi genů pro syntézu extracelulárních polymerů. Dochází ke tvorbě slizu, kterým se kolonie pokrývá a chrání. Mezibuněčná hmota biofilmu je vysoce hydratovaná a voda může tvořit až 97 % její hmoty. Lze ji přirovnat k houbě – dodává biofilmu strukturální integritu a umožňuje malým molekulám pronikat dovnitř a ven. Nejzřetelnější vlastností zrekonstruovaného biofilmu je přítomnost kanálků a prázdných prostor. Biofilm proto tvoří dva základní kompartmenty: 

Biomasu tvořenou bakteriálními buňkami, extracelulární mezibuněčnou hmotou, popřípadě dalšími částmi, které obsahuje prostředí kolem biofilmu, jako např. zbytky potravy atd.



Kanálky a prázdné prostory, jejichž obsah se může výrazně měnit – od zcela prázdných až po zcela zaplněné různě pozměněnými materiály.

Obr. 6: Prostorová struktura biofilmu3 Tekutina protéká mezi narůstajícími bakteriálními hmotami, které nasedají na podklad. Proudění tekutiny zajišťuje přísun živin a odplavuje odpadní produkty. Protékající tekutina do nitra kolonie ale dopravuje rovněž i buněčné a humorální složky imunitního systému hostitele a/nebo antimikrobiální látky.

1 E. Karatan, P. Watnick: Signals, regulatory networks, and materials that build and break bacterial biofilms. Microbiol Mol Biol Rev. 2009 ;73(2):310-47. 2 C. Robinson: Mass transfer of therapeutics through natural human plaque biofilms: a model for therapeutic delivery to pathological bacterial biofilms. Arch Oral Biol. 2011; 56(9):829-36. 3 G. J. Tortora, B. R. Funke, C. L. Case: Microbiology, an Introduction. 11th Edition. Pearson Education, Inc., 2013.

16


Verze 02

Obr. 7: Životní cyklus biofilmu Rozlišuje se 5 fází tvorby biofilmu: 1. Iniciální přilnutí, 2. Ireverzibilní přilnutí, 3. Zrání I, 4. Zrání II, 5. Odlučování bakterií a šíření kolonie Biofilmy bývají běžně méně citlivé a vysoce odolné vůči působení dezinficiencií a antibiotik. Toto nemusí být nutně způsobeno geny rezistence, ale již samotným složením a strukturou biofilmu: („zeď“ ze zlikvidovaných nebo modifikovaných vrchních vrstev a ochrana vnitřku – „šiřitelů“ společenství). Při rozpadu takového biofilmu a expozici dezinficienciím či antibiotikům původně neúčinných na tento biofilm může při separaci jednotlivých složek dojít k jejich likvidaci. Pokud však některý člen kolonie nese geny rezistence, může dojít k jejich rychlému rozšíření po celém biofilmu díky až tisícinásobně rychlejší komunikaci v porovnání se samostatně plovoucími bakteriemi.

17


2.1.6

Quorum sensing

Verze 02

1,2

Proces signalizace, detekce a reakce synchronizovanou biologickou odpovědí je označovaný pojmem quorum sensing. Jinými slovy to znamená, že mikroby mezi sebou komunikují chemickou cestou a spouští se exprese dalších genů výhodných pro společenství (např. ochrana před imunitním systémem a jinými soutěžícími mikroorganismy). Komunikace mezi bakteriemi se liší v závislosti na jejich koncentraci, složení a faktorech prostředí. Po překročení kritické koncentrace získávají informaci o tom, že je jejich množství dostatečné pro překonání obranyschopnosti hostitele. Následně dochází k synchronizované aktivaci a přepisu genů ve všech bakteriích a tím dochází k vytvoření „quora“. Bakterie v quoru produkují a vylučují signální molekuly, tzv. autoinduktory. Autoinduktory jsou specifické pro většinu bakteriálních kmenů a kromě informací o tom, zda se má biofilm zvětšovat nebo odlučovat bakterie, jsou schopné také zvyšovat ochranu proti atakujícímu okolí, spustit tvorbu některých enzymů (štěpení makromolekulárních látek např. za účelem získání potravy), v případě patogenů (např. Vibrio cholerae) pak zvyšovat svoji virulenci atd.

Obr. 8: Základní princip quorum sensing EXPEDIČNÍ VÝZNAM: Quorum sensing (QS) je důvodem, proč každá ATB léčba musí být důsledná a to jak z hlediska (i) velikosti DÁVKY, ale i z hlediska (ii) DOBY TRVÁNÍ léčby. Pouze dostatečná dávka ATB a náležitě dlouhá doba léčby mohou zajistit takovou redukci počtu patogenních bakterií, kdy (1) množství (koncentrace) QS-signálních molekul poklesne natolik, že se společenství jako celek přestane chovat virulentně a bakterie přejdou do klidového stavu (místo společného virulentního postupu bude každá bakterie opět řešit pouze svoje individuální přežití) a zároveň (2) počet patogenních bakterií poklesne natolik, že vlastní lidský imunitní systém bude kapacitně schopen zbylou infekci stabilizovat a dokončit její eliminaci. 1 I. G. Karafyllidis: Regulating the quorum sensing signalling circuit to control bacterial virulence: in silico analysis. IET Syst Biol. 2011; 5(2):103-9. 2 I. K. Jahid, F. R. Mizan, A. J. Ha et al. Effect of salinity and incubation time of planktonic cells on biofilm formativ, motility, exoprotease production, and quorum sensing of Aeromonas hydrophila. Food Microbiology 2015; 49: 142-151.

18


2.2

Verze 02

Faktory determinující mikrobiální prostředí 1

2.2.1 Genetika Počet genů v genomu bakterie se pohybuje mezi 500 – 10 000, ale může jich být i více, dokonce mohou převyšovat genom některých primitivnějších eukaryotických buněk. Ke genetickým změnám u mikroorganismů dochází mimo jiné běžnými mutacemi genů. Mutace genů bývají často odpovědí na signály z prostředí (chemické, fyzikální a biologické). U bakterie v průběhu jejího života také dochází několikrát k rekombinaci (přeskládání) genomu, čímž se opět může modifikovat její chování. Mikroorganismy mohou komunikovat předáváním/vyměňováním genů mezi sebou např. pomocí specifických genových struktur, plasmidů. Ty přechází z buňky do buňky jednotlivých bakterií, mohou se včlenit do hlavní genetické informace a změnit chování bakterie. Takovým způsobem se vedle dělení buněk mohou předávat geny rezistence na antibiotika (viz další kapitoly) a také geny pro tvorbu nových metabolitů, které zvyšují šanci na přežití daného organismu. Právě tyto změny, pokud jsou většího rozsahu, se také podílejí na změně jinak nepatogenního organismu na patogenní.

2.2.2 Pohlaví Některé studie na zvířatech potvrdily, že stejná strava rozdílně ovlivňuje mikroflóru v závislosti na 2

pohlaví, pravděpodobně vlivem rozdílného zastoupené hormonů. Muži mají obecně kyselejší pH kůže než ženy a díky tomu je jejich kožní mikrobiom méně rozmanitý, ale je z hlediska absolutního počtu četnější.

2.2.3 Věk Do 3. roku života jsou změny zejména GIT mikrobiomu největší. Následně se v důsledku hormonálních změn a získávání sekundárních pohlavních znaků (ochlupení, zvýšení mazotoku na některých částech těla atd.) mění zásadněji mikrobiom kůže a např. v pubertě je více náchylný na některé patogeny, např. Propionibacterium acnes. Dospělost je, v porovnání s jinými fázemi života, obdobím relativní stabilizace. Ke změnám mikrobiomu pak opět dochází s nástupem menopauzy a stáří.

2.2.4 Hygiena V rámci hygieny je rozhodující pH použitého mýdla (pH kůže dospělého se pohybuje v rozmezí 4-5, je tedy kyselé a zásaditá mýdla narušují její funkci), četnost mytí a expozice protimikrobním látkám, popřípadě silným detergentům (praní prádla v ruce, úklid bez ochranných rukavic atd.), které mohou následně narušit rezidentní mikrobiom a vytvořit tak prostor pro kolonizaci patogenními organismy. Toto je hodně diskutováno zejména v souvislosti s mytím rukou u zdravotnických pracovníků a u intimní hygieny.

1.The new science of metagenomics: Revealing the secrets of our microbial planet. The national academies press 2007, ISBN: 978-0-309-10676-4. 2 D. I. Bolnick, L. K. Snowberg, P. E. Hirsch et al. Individual diet has sex-dependent effects on vertebrate gut microbiota. Nature Communications 2014; 5:4500. doi: 10.1038/ncomms5500.

19


Verze 02

1,2

2.2.5 Postnatální kolonizace Mikrobiální kolonizace člověka začíná během porodu, přičemž největší a nejvýznamnější změny v rozmanitosti mikrobiální flory probíhají během prvních tří let života a pak se již podobají mikrobiomu dospělého. Je prokázáno, že kolonizace střeva tělu prospěšnými bakteriemi v raném dětství má mnohem větší efekt na vývoj imunitního systému než kolonizace pozdější. Z těchto důvodů se poměrně významně v tomto období odráží faktory jako to, zda porod proběhl přirozenou cestou, nebo císařským řezem a kdy přestalo být dítě kojeno. Vliv porodu je často považován za klíčový faktor ve složení dětské mikroflóry, kde k první kolonizaci dítěte dochází při průchodu porodními cestami (mikrobiomy zpočátku nesou znaky vaginální mikroflóry matky). Mikroflóra GIT u dětí narozených císařským řezem se liší od dětí narozených přirozenou cestou, a to jak v načasování kolonizace, tak i v jejím složení (nejprve nese znaky podobnosti spíše s kožním mikrobiomem matky). Také mikroflóra předčasně narozených dětí se liší od donošených novorozenců. U novorozenců na náhradách mateřského mléka rychleji nastupuje flóra podobná mikrobiomu dospělých v porovnání s dětmi kojenými mateřským mlékem. V určitém bodě se pak utváření mikrobiomu ustálí a podobá se dospělému mikrobiomu matky.

Obr. 9: Rozdíly v mikrobiomu u novorozenců1

1 C. Palmer et al. Development of the human infant intestinal microbiota. Biology 2007; 5 (7) [online]. 2 E. Org, M. Mehrabian, A. J. Lusis. Untraveling the environmental and genetic interactions in atherosclerosis: Central role of the gut microbiota. Atherosclerosis 2015; 241: 387-399.

20


Verze 02

2, 3

2.2.6 Výživa a životní styl Stravovací návyky jsou považovány za jedny z hlavních faktorů, které se podílejí na rozmanitosti střevní mikroflóry. Rozhodující je zejména množství a zastoupení jednotlivých sacharidů v potravě. Bylo také prokázáno, že NaCl (kuchyňská sůl) podporuje růst biofilmů. Při každé změně stravovacích návyků dochází také ke změnám složení a množství jednotlivých bakteriálních kmenů a kvasinek. Při návratu k původním stravovacím zvyklostem se také většina mikrobiomu v GIT navrátí do stavu před změnou. Bylo však prokázáno, že podvýživa v dětství zpomaluje normální vývoj střevního mikrobiomu, tím zvyšuje riziko střevních zánětů a může vést k patologiím v dospělosti.

Obr. 10: Malnutrice a střevní mikrobiom4 Závislost na nikotinu a pravidelné inhalování cigaretového kouře pozměňuje kožní mikrobiom kolem úst, na rukou a především horní část GIT a respirační mikrobiom. U pravidelných kuřáků je pozorována chronická orální kandidóza (bílé povlaky na sliznicích, popřípadě afty). Kvasinky z úst následně postupují do nižších segmentů a mohou zhoršovat některá onemocnění (žaludeční vředy, astma). Chronický abúzus alkoholu vede k zásadním změnám střevního mikrobiomu. Dochází k poklesu protektivních kmenů Bacteriodetes a Firmicutes (rod Lactobacillus), který vede spolu s dalšími účinky alkoholu k nárůstu koncentrace endotoxinů, fekálního pH, zánětu jater a poškození střevní bariéry.

5

1 F. Backhed, J. Roswall, J. Dahlgren et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host & Microbe 2015; 17: 690-703. 2 R. N. Carmody, G. K. Gerber, J. M. Luevano et al. Diet dominates host genotype in shaping the murine gut microbiota. Cell Host & Microbe 2015; 17(1): 72-84. 3 I. K. Jahid, F. R. Mizan, A. J. Ha, S. Ha. Effect of salinity and incubation time of planktonic cells on biofilm formativ, motility, exoprotease production, and quorum sensing of Aeromonas hydrophila. Food Microbiology 2015; 49: 142-151. 4 A. V. Kane, D. M. Dinh, H. D. Ward. Childhood malnutrition and the intestinal microbiome. Pediatr Res. 2015; 77(1-2):256-62. 5 L. Bull-Otterson, W. Feng. I. Kirpich et al. Metagenomic analyses of alcohol induced pathogenic alterations in the intestinal microbiome and the effect of Lactobacillus rhamnosus GG treatment. PLoS One 2013;8(1):e53028.

21


2.2.7

Lékařské intervence (antibiotika, vakcinace, ostatní léky)

Verze 02

1

Jak nese název podkapitoly, všechny tyto aspekty ovlivňují skladbu co do druhového, tak početního zastoupení lidského mikrobiomu. Nicméně mnoho mechanismů spojených s tímto tématem zatím není zcela objasněno. Problematice antibiotik je věnována kapitola 3. Všechny léky, které mají vliv na imunitu, pozměňují také obranné mechanismy prostředí, ve kterém se mikrobiomy nachází (vakcíny, kortikoidy atd.). V návaznosti na změny v mikrobiomech (na základě rozdílných hladin hormonů v závislosti na pohlaví), také léky ovlivňující tento systém mají vliv na mikroflóru (antikoncepce apod.).

U některých léčiv dochází k jejich aktivaci až po metabolizaci střevním mikrobiomem (např. Sulfasalazin). Střevní mikroflóra se také podílí na enterohepatálním oběhu léčiv konjugovaných s kyselinou glukuronovou (antikoncepce atd.). Tyto procesy mohou být podáváním některých antibiotik dočasně oslabeny.

Vybrané mikrobiomy a jejich specifika

2.3 2.3.1

GIT

2

Primární úlohou zažívacího traktu je trávit a vstřebávat živiny pro splnění metabolických požadavků a požadavků pro normální lidský růst a vývoj. GIT je však v širším kontextu také vnímán jako hlavní místo endokrinních, imunitních a jiných signálních drah a mikrobiom v nich hraje důležitou roli. Rozvrat tohoto prostředí může vést k závažným metabolickým a autoimunitním onemocněním. Nejvíce mikroorganismů co do počtu i druhové variability se nachází právě v této soustavě a také jejich vliv je z vybraných mikrobiomů v současnosti rozsáhle zkoumán. 

8

dutina ústní (1 ml slin až 10 ) – z nejpočetnějších streptokoky, propionibakterie, campylobaktery, neisserie, hemofily a veillonelly



1-6

žaludek a duodenum (10 , zdroje se liší v závislosti na kultivační technice) - zejména laktobacily, streptokoky, kvasinky



4-8

jejunum a ileum (10 ) – především laktobacily, koliformní bakterie, streptokoky, bakteroidy, bifidobakterie, fusobakterie



9-11

kolon (10

) - bakteroidy, bifidobakterie, streptokoky, eubakterie, fusobakterie, klostridia,

laktobacily, proteus, streptokoky, pseudomonády, kvasinky, ale mnoho anaerobních kmenů je stále neznámých kvůli obtížné kultivaci

1 M. R. Redinbo. The microbiota, chemical symbiosis, and human disease. Journal of molecular biology 2014; 426: 38773891. 2 C. W. Ha, Y. Y. Lam, A. J. Holmes. Mechanistic links between gut microbial community dynamics, microbial functions and metabolic health. World J Gastroenterol. 2014; 20(44):16498-517.

22

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Dutina ústní

Verze 02

1

Dutina ústní je místem, které je hustě kolonizováno mikroorganismy – 1 mililitr slin obsahuje 10 – 100 milionů bakterií. To znamená, že všechny povrchy ústní dutiny jsou neustále smáčeny suspenzí mikroorganizmů. Vyskytují se volně ve slinách a také fyziologicky tvoří biofilmy na zubech (zubní plak), jazyku apod. Specifikem tohoto mikrobiálního prostředí je, že zde pravidelné mechanické odstraňování biofilmů z povrchu zubů (20 % plochy dutiny ústní), vyplachování zbytku úst ústní vodou (zbývajících 80 % 2

plochy - jazyk, bukální sliznice atd.) a další metody čištění tvoří součást prevence zubního kazu a parodontitidy. Obr. 11 demonstruje základní vazby mezi hostitelem a mikroorganismy a základní strukturu biofilmu v brzké a pozdní kolonizaci. Poměr a množství jednotlivých druhů mikroorganismů je u každého člověka jedinečný. Mikrobiom je ovlivňován věkem, celkovým zdravotním stavem, užívanými léky, kouřením (výrazně se redukuje počet mikrobiálních druhů v dutině ústní), úrovní ústní hygieny a stravou.

Obr. 11: Biofilm na zubech3

1 P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al. Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell distance. Microbiology 2010; 8: 471-480. 2 M. L. Barnett. The rationale for the daily use of an antimicrobial mouthrinse. J Am Dent Assoc. 2006;137:6-21. 3 P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al.: Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell distance. Nat Rev Microbiol. 2010; 8(7):471-80.

23

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Aborální část zažívacího traktu (= od úst níže)

Verze 02

1, 2

Jak už bylo zmíněno výše, GIT je plný mikroorganismů a je neustále vystavován kontaktu s patogeny, které se snaží vychýlit rovnováhu ve svůj prospěch. Mezi protektivní faktory člověka proti patogenům patří (shrnuje obr. 12): 

volba stravy (ovlivňuje potravu pro mikroorganismy a tím i jejich zastoupení)



kyselé pH žaludku (likvidace mikroorganismů chemickou cestou)



muciny

(rodina

glykoproteinů)

na

povrchu

sliznic

(mechanicky

zabraňují

průniku

mikroorganismů do hlubších segmentů tkáně) 

žlučové kyseliny



peristaltika střev (posun mikroorganismů ven z GIT a snížení času na uchycení)



imunitní systém (antimikrobiální peptidy, IgA, zánět apod.)

Obr. 12: Víceúrovňové mechanismy regulující růst a aktivitu bakterií3

1 V. Singh, K. Singh, S, Amdekar et al. Innate and specific gut-associated imunity and microbial interference. FEMS Immunol Med Microbiol 2009; 55(1): 6-12. 2 J. G. Camp, M. Kanther, I. Semova, J. F. Rawls. Patterns and scales in GI microbial ecology. Gastroenterology 2009; 136(6): 1989–2002. 3 C. W. Ha, Y. Y. Lam, A. J. Holmes: Mechanistic links between gut microbial community dynamics, microbial functions and metabolic health. World J Gastroenterol. 2014; 20(44):16498-517.

24


Verze 02

Stav mikrobiomu GIT je však stejně zásadní ve fyziologii některých pochodů v lidském organismu a významně ovlivňuje výsledek „boje“ při napadení patogenními organismy. Vliv mikrobiomu - výhody pro hostitele (člověka): 

podíl na trávení (štěpení některých jinak nestravitelných složek potravy)



biosyntéza vitamínů (vitamíny skupiny B, vitamín K) o



Foláty a biotin napomáhají regulovat proliferaci sliznice tlustého střeva.

produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (butyrát, propionát, acetát) o

Butyrát (hlavní aniont tlustého střeva) patří mezi protektivní látky snižující riziko vzniku kolorektálního karcinomu.



podíl na vstřebávání některých živin, např. vápníku



transformace žlučových kyselin



udržování integrity epiteliálního povrchu



tvorba funkční bariéry proti kolonizaci patogeny



regulace imunitního systému (jak vrozené, tak získané imunity)



metabolizuje některé léčivé přípravky

Butyrát je základním aerobním energetickým substrátem pro kolonocyty. Butyrát zvyšuje proliferaci kolonocytů, stimuluje diferenciaci kolonocytů, dokáže však suprimovat proliferaci buněk kolorektálního karcinomu. Dále brání apoptóze normálních kolonocytů, avšak stimuluje apoptózu buněk zasažených kolorektálním karcinomem a snižuje angiogenezi (novotvorbu cév častou právě u nádorů). Inhibuje růst transformovaných buněk a naopak přispívá k reverzi neoplastických do nonneoplastických fenotypů buněk. Protinádorový účinek butyrátu spočívá i ve snížení pH, což má za následek snížení rozpustnosti žlučových kyselin a navíc snížení aktivity 7-alfa-dehydroxylázy, která přeměňuje primární žlučové kyseliny na sekundární. Další efekt má snížení pH na zvýšení dostupnosti vápníku, který váže mastné kyseliny a volné žlučové kyseliny. Ne však všechny studie podporují toto tvrzení, proto se v této souvislosti používá termínu „butyrátový paradox“. Obecně lze říci, že chemopreventivní účinek butyrátu je závislý na typu vlákniny, která je dodána, dále na množství butyrátu a načasování jeho expozice ve vztahu k nádorovému procesu.

25


Verze 02

a) žaludek Žaludek ze všech zmíněných prostředí obsahuje nejméně mikroorganismů, řádově kolísá co do jejich 3

počtu od 10 do 10 buněk v závislosti na frekvenci příjmu potravy a dalších faktorech (zejména laktobacily, kandidy a Helicobacter pylori). Kyselým pH vytváří prostředí, které likviduje většinu mikroorganismů a slouží jako ochrana před patogeny z potravy a spolykaného vzduchu. b) střevo Aby byla možná úspěšná kolonizace a přežití v lidském střevě, mnoho bakterií si vyvinulo receptory, tzv. adheziny, které pomáhají adhezi k lidské epitelové buněčné stěně a jsou nezbytné pro přežití některých bakteriálních kmenů. Naopak lidský organismus si proti těmto receptorům a látkám vyvinul vlastní systém obrany, například sekreční

imunoglobulin

A

(SIgA,

specifická/adaptivní

imunita),

který

blokuje

přichycení

mikroorganismů k epitelu. SIgA je vylučován do střevní sliznice ve velkých množstvích, jako protilátka se váže na povrchové antigeny, tedy i na látky, které umožňují přichycení mikroorganismů (např. vazbou na polysacharidy ve slizové vrstvě biofilmu snižuje jeho přilnavost k povrchům). SIgA také způsobuje aglutinaci bakterií a zpomaluje růst biofilmu. Bakterie označené SIgA mají ztížené přichycení ke sliznici střev a jejich motilitou jsou vyloučeny z těla. Mezi další, ale mnohem agresivnější cesty boje hostitele s mikroorganismy za pomocí vrozené imunity (nespecifické), je aktivace oxidačního vzplanutí (oxidační stres, tvorba volných radikálů) a tvorba antimikrobiálního peptidu (AMP). Oxidační stres, jako nástroj imunitního systému, je aktivován pouze tehdy, když organismus cítí vážné napadení a bývá ve střevech navozen řadou reaktivních forem kyslíku (ROS) a reaktivních forem dusíku (RSN), včetně peroxidu, superoxidu a oxidu dusnatého. Tyto molekuly poškozují neselektivně všechny buňky, tedy nerozlišují vlastní a cizí, ale likvidují vše. Jejich zvýšená produkce je pozorována při zánětlivých střevních onemocněních. Antimikrobiální peptidy (AMP) zahrnují širokou řadu molekul včetně např. defenzinů. Většina z nich působí na bakteriální membránu nebo buněčnou stěnu, naruší ji a dojde k rozpadu buňky. AMP působí i intracelulárně uvnitř mikroorganismu. Zaměřují se na DNA, RNA a syntézu proteinů cizí buňky a opět tak snižují její životaschopnost. Tvorba AMP závisí na rozpoznání specifického mikroorganismu, většinou potenciálně patogenního. Zvýšené množství AMP je, stejně jako u oxidačního vzplanutí, pozorováno při zánětlivých stavech střevní sliznice.

1

Léčba antibiotiky mění složení mikrobiálních kolonií trávicího traktu a nepochybně i mikroflóru v jiných částech těla. Tyto změny mohou ovlivnit expresi cytokinů, antimikrobiálních peptidů nebo jiných hostitelských obranných mechanismů, což může vést ke zvýšenému riziku infekcí a rozvoji chronických zánětů.

1 M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.

26


Verze 02

Od roku 2011 se rozdíly v GIT mikrobiomu dělí do tří základních enterotypů v závislosti na dlouhodobých výživových zvyklostech. Diskutuje se zejména vliv enterotypu v souvislosti s obezitou. 

Typ 1 se vyznačuje vysokým zastoupením rodu Bacteroides, který umožňuje získávat energii převážně z fermentace sacharidů, lépe se syntetizují některé vitamíny.



Typ 2 je charakteristický rodem Prevotella a může být spojený s degradací glykoproteinů střevní sliznice, lépe se syntetizují některé vitamíny.



Typ 3 má vysoké zastoupení rodu Ruminococcus, který může vázat muciny (glykoproteiny na sliznicích odpovědné za adhezi), transportovat a degradovat sacharidy.

1

Také se diskutuje o dělení GIT mikrobiomu v závislosti na tom, zda činností bakterií dochází k produkci metanu či nikoliv (50 % obyvatel severní polokoule, 90 % africké populace produkuje metan). Toto je diskutováno zejména v souvislosti s výskytem kolorektálního karcinomu. Velkou pozornost vzbudil také poznatek o tom, že mikrobiom ovlivňuje i nervový systém (NS). Střevo má po mozku nejvíce nervových buněk, a proto se někdy také hovoří o „druhém mozku“. Střevní mikroorganismy přímo interagují s enterickým NS a ovlivňují naše chování. V současnosti se objevila řada experimentálních prací, které ukazují na tento vzájemný vztah. Profesor Leith z USA například prokázal, že některé střevní a probiotické bakterie přímo produkují neuroaktivní látky, které mají stejné složení jako látky lidského původu.

2.3.2

Respirační trakt

2,3,4

Přestože je např. kůže mnohem intenzivněji vystavována atakům zevního prostředí, vnitřní plocha plic je až 30x rozsáhlejší. Každý den je tato oblast vystavena více než 8 000 litrů vdechovaného vzduchu. Mikrobiom je proto i v respiračním traktu dynamickou strukturou. Jeho složení se proměňuje 3

4

v závislosti na složení a počtu inhalovaných mikroorganismů (v 1 m vzduchu se vyskytuje kolem 10 6

10 bakteriálních buněk), přesto lze i zde rozlišovat stálý – rezidentní a přechodný – tranzientní mikrobiom. U zdravých pacientů je toto hlavním faktorem určujícím výskyt jednotlivých kmenů v dýchacích cestách. V případě onemocnění do složení mikrobiomu vstupuje další faktor, a to regionální podmínky k růstu. Na složení mikrobiomu v dýchacích cestách se také významně podílí strava a příjem některých probiotik je spojován s příznivou modulací odpovědi imunitního systému v případě onemocnění. Inhalované mikroorganismy jsou eliminovány mechanicky z těla spolu s výdechem, transportem řasinkovým epitelem a případně kašlem nebo nosní sekrecí (rýma). Na jejich likvidaci se také podílí vrozená a získaná imunita. Navíc jsou plicní sklípky pokryté surfaktantem, který vůči některým bakteriálním kmenům vykazuje bakteriostatické účinky.

1 R. J. Siezen, M. Kleerebezem. The human gut microbiome: are we our enterotypes? Microbial Biotechnology 2011; 4(5): 550-553. 2 R. P. Dickson, F. J. Martinez, G. B. Huffnagle. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases. Lancet 2014; 384: 691-702. 3 E. S. Gollwitze, B. J. Marsland. Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases – Potential for therapy. Pharmacology & Therapeutics 2014; 141: 32-39. 4 M. R. Redinbo. The microbiota, chemici symbiosis, and human disease. Journal of molecular biology 2014; 426: 38773891.

27


2.3.3

Kůže

Verze 02

1,2,3,4

Kůže, jakožto jedna ze základních bariér, které nás chrání před vnějším prostředím, je neustále 7

v kontaktu s mikroorganismy. Hustota kožního mikrobiomu se v průměru pohybuje až kolem 10 buněk 2

na 1 cm plochy kůže. Denně spolu se složením kolísá v závislosti na: 

množství kožního mazu (stres, hormony, kosmetika),



expozici míst s vlhkou zapářkou (aktivita a množství potních žláz),



ochlupení,



kontaminaci ze sousedních sliznic (nos, konečník apod.),



hygieně (nejen četnost, ale i vliv použitého mýdla/kosmetiky, nebo také pracího prášku na oblečení),



expozici slunečním zářením,



stupni hydratace pokožky.

Nejdynamičtějším změnám je vystaven povrch dlaní. Studie odkryly až 150 jedinečných bakteriálních fylotypů (poddruhů) v úrovni druhu, přičemž bylo identifikováno celkem 4 742 různých bakterií u všech zkoumaných lidských dlaní. Udržování přirozeného kyselého pH kůže (pH 4-5) má vliv na mikrobiální rozmanitost (snižuje ji), proto se obecně nejen z tohoto důvodu doporučuje vyhýbat se používání zásaditých mýdel. Doba mytí rukou měla také významný vliv na složení bakteriálního společenstva kůže. Časté mytí rukou dezinfekčními přípravky narušuje rezidentní mikrobiom a umožňuje tak větší přístup pro uchycení patogenů a kontaminaci dalších povrchů (např. dotýkáním se obličeje, poškrábáním atd.). V přirozeném prostředí jako součást osobní hygieny coby ochrany před patogenními mikroorganismy, ve většině případů zcela postačuje mechanické mytí rukou vodou, které nenarušuje ochranné funkce pokožky. U zdravotnických pracovníků, kde je výskyt patogenů součástí každodenní praxe, je význam pravidelné desinfekce rukou nesporný a nezbytný. Je však třeba, aby zdravotnický pracovník svůj handicap v podobě narušování rezidentního kožního mikrobiomu vnímal a chránil svou pokožku o to pečlivěji (např. nedotýkat se úst / očí během práce, pravidelně používat vyživující krémy apod.). Jako v GIT, i kůže má své regulační mechanismy, které hrají roli v regulaci kožního mikrobiomu. Patří mezi ně Langerhansovy buňky, T-lymfocyty, žírné buňky a keratinocyty, které produkují cytokiny, chemokiny a další antimikrobiální peptidy. Do obranných mechanismů se zapojují také imunoglobuliny a další složky imunity, jejichž aktivace na základě expozice specifickými kmeny bakterií může vést k patofyziologickým stavům kůže.

1 Y. E. Chen, H. Tsao. The skin microbiome: Current perspectives and future challenges. J Am Acad Dermatol 2013;69:143-155. 2 WHO Guidelines on Hand Hygiene in Health Care – First Global Patient Safety Challenge: Clean Care is Safer Care. World Health Organization 2009. ISBN 9789241597906. 3 M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Skin microbiota: Microbial community structure and its potential association with health and disease. Genetics and Evolution 2011; 11: 839-848. 4 N. N. Schommer, R. L. Gallo. Structure and fiction of the human skin microbiome. Trends in Microbiology 2013; 21: 660668.

28


Verze 02

Obr. 13: Bakteriální zastoupení na těle člověka1

1 J. A. Sanford, R. L. Gallo. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in Immunology 2013; 25: 370377.

29


2.3.4

Urogenitální trakt

Verze 02

1, 2

Mikrobiom močové trubice se liší v závislosti na pohlaví. Společným rysem je, že za fyziologických podmínek většinou osídluje pouze nižší segmenty u ústí močové trubice (některé bakteriální kmeny byly však prokázány i v semenu a prostatě). V souvislosti s muži je pozornost věnována spíše sexuálně přenosným patogenům (HIV, herpes virům atd.). Mikrobiom ale i zde plní své ochranné funkce jako u jiných zmíněných systémů. Druhové zastoupení jednotlivých kmenů se v oblasti genitálií u mužů výrazně změní se zahájením sexuálního života (např. se „obohatí“ o kmeny jako jsou mykoplasmata a ureoplasmata). Složení mikrobiomu šourku je stejné jako v prvním segmentu močové trubice. Mikroflóra žen se nachází výhradně u ústí močové trubice a je téměř totožná s vaginálním mikrobiomem. Obecně jakákoliv výraznější kontaminace anaerobními bakteriemi GIT mikrobiomu je potenciálním rizikem pro močový trakt. Vaginální mikrobiom představuje velice křehké soužití různých mikroorganismů, které se často mění. Citlivě reaguje a reflektuje hormonální změny v rámci menstruačního cyklu a reprodukčního stavu ženy, hygienické návyky, sexuální chování, kolísání aktivity imunitního systému, psychické změny (stres), stravu i volbu spodního prádla. Laktobacily jsou základní bakterie u žen ve fertilním věku a udržují fyziologický stav tohoto prostředí. Udržováním pH pod hodnotu 4,5 produkcí kyseliny mléčné zvyšují obranu před patogeny.

1 R. Romero, S. S. Hassan, P. Gajer et al. The composition and stability of the vaginal microbiota of normal pregnant women is differnt from tha of non-pregnant women. Microbiome 2014; 2, doi: 10.1186/2049-2618-2-4. 2 R. Mandar: Microbiota of male genital tract: Impact on the health of man and his partner. Pharmacological Research 2013; 69: 32-41.

30


2.4

Verze 02

Patofyziologie vybraných mikrobiomů

Obr. 14: Mikrobiom a poruchy imunitního systému1 2.4.1

GIT

2

a) Dutina ústní Zubní kaz

3

4

V případě, že nedochází k pravidelnému čištění zubů a pravidelnému rozrušování biofilmů tvořících se na povrchu zubů, dochází k demineralizaci zubní skloviny a vzniku zubního kazu. Také zvýšené zastoupení některých bakterií (Streptokoky – zejména S. mutans a S. sobrinus, Laktobacily, Aktinomycety, Fusobakterie a další) přispívá k jeho rychlejší tvorbě. A právě na základě složení biofilmu, který se na povrchu zubů tvoří, se rozlišuje tzv. caries-free a caries-active zubní plak.

Parodontitida Je zánětlivý destruktivní proces vyvolaný mikroorganismy dentálního zubního plaku. Rozlišují se 2 formy - agresivní a chronická (obě formy jsou vyvolány působením mikrobiálního dentálního plaku). Mikrobiální složení plaků obou forem je odlišné. U akutní parodontitidy je vyšší procentuální zastoupení Actinobacillus actinomycetemcomitans. Negativní vliv parodontálních mikroorganismů je prokázaný na kardiovaskulární systém (vznik aterosklerózy, poškození chlopní aj.), na respirační systém, na průběh diabetu, intenzivně je zkoumán vliv neléčené parodontitidy na průběh těhotenství - předčasné porody, nízká porodní hmotnost.

1. D. Ertuk-Hasdemir, D. L. Kasper. Resident commensals shaping imunity. Current Opinion in Immunology 2013; 25: 450455. 2 M. R. Redinbo. The microbiota, chemici symbiosis, and human disease. Journal of molecular biology 2014; 426: 38773891 3 W. G. Wade. The oral microbiome in health and disease, Pharmacol Res. 2013;69(1):137-43 4 S. N. Peterson, E. Snerud, J. Liu et al. The dental plaque microbiome in health and disease. Plos One 2013; 3:1-10.

31

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Zápach z úst (halitóza)

Verze 02

1

Vyskytuje se u čtvrtiny až poloviny dospělých osob. Nepozoruje se rozdíl mezi ženami a muži. Nejčastějším původcem halitózy jsou anaerobní bakterie (nejčastěji Fusobacterium, Actinomyces) povlaku jazyka - zejména v oblasti kořene jazyka. Přechodný foetor ex ore je běžný ráno po probuzení - je způsoben malou aktivitou slinných žláz během noci. Ústa jsou tak vysušená, neodplavují se mikroskopické zbytky jídla a produkty bakterií. Produkce slin se může snížit až o 90 % a takto navozený stav prospívá anaerobním bakteriím a následné tvorbě zapáchajících sloučenin. Zápach z úst je způsobován těkavými sloučeninami síry (VSC - volatile sulfur compoundus

-

sirovodík, dimethylsulfid methylmerkaptan), organickými kyselinami (kys. propionová, máselná), diaminy (putrescin, kadaverin) vzniklých při rozkladu proteinů, peptidů a odumřelých buněk sliznic v dutině ústní. Mezi možné příčiny patří nedostatečná zubní hygiena, záněty horních a dolních cest dýchacích, zmnožení Helicobacter pylori, některá metabolická onemocnění (diabetes, renální insuficience, gastroesofageální reflux). Také dieta bohatá na cystein nebo methionin (brokolice, česnek, cibule), vyšší příjem kávy (na principu vysušení sliznic – anticholinergní účinek kofeinu) a hlad nebo půst mohou vést k zápachu z úst.

b) Střevo Průjem Je charakterizován častým (více než 3 denně) vyprazdňováním řídké a neformovatelné stolice. Současně objem stolice převyšuje 250 ml (200 g) denně. V rámci tématu mikrobiomu se uplatňují dva mechanismy: 

přímý, kdy patogeny a jejich metabolity dráždí GIT (salmonely, E. coli, rotaviry apod.),



nepřímý, který vede k chronickému průjmu na podkladě dlouhodobého zánětu některého z kompartmentů GIT (např. u Crohnovy choroby, viz níže).

Crohnova choroba a ulcerózní kolitida Jednou z nejdůležitějších interakcí mezi GIT mikrobiomem a hostitelem je rovnováha imunitního systému a kontrola zánětu. Narušením této rovnováhy (nedostatečné spoje mezi buňkami, malá vrstva ochranného hlenu, tvorba antimikrobiálních peptidů, SIgA a mutace v některých doménách receptorů) může dojít k progresi mnoha onemocnění, včetně Crohnovy choroby a ulcerózní kolitidy.

1 O. Dubec, M. Seydlová, T. Dostálová. Halitóza - současný pohled na etiologii, diagnózu a léčbu, Prakt. zub. Lék. 2011;59(2): 29-41

32

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Kolorektální karcinom

Verze 02

1

Kolorektální karcinom představuje v současné době obrovský celosvětový problém s dopady medicínskými, individuálně lidskými i ekonomickými - je třetí nejčastější rakovinou v západním průmyslovém světě a zůstává na druhém místě co do příčin úmrtí na nádorové onemocnění. Česká republika v posledních desetiletích patří k zemím s nejvyšší incidencí tohoto maligního onemocnění. Etiopatogeneze kolorektálního karcinomu je multifaktoriální. Role mikrobiomu jak při prevenci, tak v průběhu tohoto onemocnění je také předmětem výzkumu. Na poli kolorektálního karcinomu patří mezi protektivní působení bakterií vazba potenciálních mutagenů a produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (přičemž butyrát je hlavním antineoplasticky působícím prvkem). Naopak pro hostitele škodlivou je produkce bakteriálních toxinů, aktivace prokarcinogenů, syntéza karcinogenních a genotoxických látek a aktivace enzymatických systémů bakterií (např. beta-glukuronidázy, nitrát reduktáza a také 7-alfa-dehydroxyláza). Právě aktivita beta-glukoronidázy je obvykle zvýšena u pacientů s kolorektálním karcinomem. Přímým důkazem spoluúčasti střevních bakterií v etiopatogenezi kolorektálního karcinomu je přítomnost mutagenních a genotoxických substancí bakteriálního původu ve stolici člověka. Jsou prokázané bakteriální kmeny, jejichž zvýšený výskyt je také provázený kolorektálním karcinomem. Naopak za protektivní bakterie můžeme považovat některé druhy Lactobacillus (L. acidophilus), Bifidobacterium (B. longum) a Eubacterium aerofaciens či Eubacterium lentum (syntetizuje 21-dehydroxylázu, která konvertuje karcinogenní žlučový tetrahydrodeoxykortikosteron na nekarcinogenní pregnanolon a pacienti s kolorektálním karcinomem mají fekální aktivitu tohoto enzymu sníženou až o 99 % ve srovnání se zdravými osobami). Pro výsledný vliv bakterií tlustého střeva na hostitele hraje zcela zásadní roli strava. Mezi základní zásady patří zvýšit příjem vlákniny a selenu, restrikce červeného masa a redukce příjmu tuků (snížení množství žlučových kyselin ve stolici a tím snížení množství substrátu pro bakteriální enzymy) a soli.

Ateroskleróza Některé bakterie střevního mikrobiomu produkují látky (např. trimethylaminoxid, a L-karnitin), které se dostávají do krevního oběhu a přispívají (spolu s dalšími významnějšími faktory na nich nezávislými) k rozvoji tohoto běžného onemocnění.

Funkce beta-glukuronidázy spočívá v hydrolýze konjugátu kyseliny glukuronové a potenciálně karcinogenního metabolitu vzniklého v játrech vedoucí k jeho uvolnění v tračníku. Zvýšená aktivita tohoto enzymu je pozorována u osob, jejichž dieta je bohatá na červené maso a živočišné tuky. Naopak fermentovatelná vláknina aktivitu tohoto enzymu snižuje. Nitrátreduktáza (nitráty přijaté potravou jsou redukovány nitrátreduktázou bakterií tlustého střeva na toxičtější nitrity, které vytvářejí s nitrogenními substancemi z velké většiny karcinogenní a DNA alkylující N-nitro sloučeniny. 7-alfa-dehydroxyláza transformuje primární žlučové kyseliny (chenodeoxycholovou a cholovou) na sekundární žlučové kyseliny (deoxycholovou a lithocholovou). Ty jsou genotoxické a kancerogenní, dále přispívají k selekci buněk rezistentních vůči apoptóze.

1 D. Kohoutová, J. Bureš. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní medicína 2013; 15(5): 167-169.

33


Obezita

Verze 02

1

Bylo zjištěno, že složení a vlastnosti střevního mikrobiomu se liší u jedinců s obezitou ve srovnání s jedinci, kteří měli BMI v normálním pásmu (klesá zastoupení Bacteroides na úkor jiných bakterií). Ukázalo se, že komenzální bakterie se účastní pochodů, které rozhodují o příjmu energie z potravy, která se mění v tukovou tkáň. Bakterie kmene Firmicutes mají schopnost fermentací potravy získat až 1 000 kcal energie za den navíc. Mezi Firmicutes patří i kmen Lactobacillus – u obézních bylo zjištěno v nativním mikrobiomu vyšší zastoupení L. reuteri a nižší zastoupení L. casei a L. plantarum. U obézních se také nachází častěji Staphylococcus aureus. Proto je snaha snížit procentuální zastoupení těchto bakterií podáváním bakterií jiných kmenů. Mikrobiom obézních je tedy schopen získat i z nenatravitených složek potravy energii. Posun ve složení mikrobiomu je spojen i s vyšší úrovní metabolismu sacharidů ve střevě a také s vyšší resorpcí cukrů a tuků ze střeva. Změnou složení mikrobiomu je ovlivněna také: 

produkce SCFA – zejména butyrátu,



permeabilita střevní sliznice.

Celkově dochází v organismu obézního k prozánětlivému stavu a všechny tyto změny vedou i k inzulinové rezistenci (a následně i cukrovce 2. typu). Složení mikrobiomu záleží také na složení stravy – při výrazném snížení příjmu cukrů se zastoupení Bacteroides / Firmicutes může opět upravit. Také při snížení nadváhy dochází k úpravě tohoto poměru.

CNS

2

a) Deprese a úzkosti Byl prokázán vliv střevního mikrobiomu na metabolismus tryptofanu (esenciální aminokyselina získávaná z potravy, prekurzor serotoninu) a serotonergní systém. Udržování rozmanitosti střevního mikrobiomu přispívá k normálnímu fungovaní tohoto systému a mohlo by předcházet nebo snižovat intenzitu potíží u těchto onemocnění. b) Autismus Přestože na příčinu rozvoje tohoto mentálního postižení dosud není jednotný názor, experimentální studie na zvířatech potvrdila vliv B. fragilis na chování myší, jako by tuto poruchu měly.

1 S. Solar. Prebiotika a probiotika v klinické praxi. Med. Pro Praxi 2010; 7(1): 14–18 2 S. M. O´Mahony, G. Clarke, Y. E. Borre et al. Serotonin, tryptofan metabolism and the brain-gut-microbiome axis. Behavioural Brain Research 2015; 277: 32-48.

34


Diabetes

Verze 02

1

a) DM 1. typu Střevní mikrobiom pacientů s DM 1. typu vykazuje rozdíly od mikrobiomu zdravé populace. Tyto změny mikrobiomu jsou patrné již před rozvinutím onemocnění. Díky nim je zvýšena střevní permeabilita, některé střevní bakterie mohou pronikat do oběhu, vyvolat zánět a narušit tak funkci B-buněk pankreatu. Také je pozměněna tvorba mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA).

Obr. 15: Střevní mikrobiom u DM 1. typu b) DM 2. typu Pozměněný střevní mikrobiom se dává do souvislosti i se vznikem DM 2. typu. Mikrobiom je podobný jako mikrobiom při obezitě a vede k prozánětlivému stavu v celém organismu. Úpravou stravovacích návyků a hmotnosti je možné mikrobiom upravit. Jako efektivní se jeví i podávání prebiotik.

Alergie

2

U atopiků byly již v třetím týdnu života pozorovány změny mikrobiomu. Ve střevním mikrobiomu alergických dětí je nižší zastoupení bakterií rodu Bifidobacterium a Enterococcus. Naopak jsou u nich ve zvýšené míře zastoupené bakterie z rodu Clostridium a Staphylococcus. Pro vyvíjející se imunitní

1 C. Hu. Type 1 diabetes and gut microbiota: Friend or foe? Pharmacological Research 2015; 98: 9–15. 2 F. Kopřiva. Slizniční imunitní systém, mateřské mléko a pre(o)biotika. Prakt. lékáren. 2010; 6(1): 38–42.

35


Verze 02

systém je důležitý kontakt s širokou škálou mikroorganismů. Nízká expozice mikrobům okolního prostředí je pravděpodobně jedním z faktorů podílejících se na častějším výskytu alergických onemocnění.

2.4.2

Respirační trakt

1,2

Byl studován vliv mikrobiomu a jeho změn v souvislosti s onemocněními respiračního traktu a byly pozorovány zásadní změny ve složení mikrobiomu na povrchu dýchacích cest a plic v závislosti na současném onemocnění pacienta (astma, cystická fibróza, CHOPN a bronchiektázie), intenzitě onemocnění, rozsahu zánětu a vystavení antibiotiky či viry. Právě v závislosti na odpovědi imunitního systému na tato onemocnění produkcí cytokinů, katecholaminů, zvýšením teploty a dodáním energie se vytváří selektivně příznivé podmínky pro růst některých kmenů. Na vzniku nosních polypů mechanismem aktivace některých Th-lymfocytů a dendritických buněk se v některých studiích prokázal vliv kmene Staphylococcus aureus. Také některé léky používané při terapii chronických onemocnění respiračního traktu mohou ovlivňovat složení mikrobiomu, např. inhalační kortikoidy významně ovlivňují množství kvasinek nejen v dutině ústní, ale také v plicích. Na zvýšení počtu kvasinek, zvláště u astmatiků, se také podílí každá antibiotická léčba.

Astma bronchiale

3

U astmatiků je odlišný i mikrobiom v dýchacích cestách, častěji se u nich nachází Moraxella catarrhalis, Haemophilus influenzae, a Streptococcus pneumoniae. Dosud není jasné, jestli právě tyto bakterie mohou vést ke vzniku astmatu, nebo zda jsou v respiračním mikrobiomu přítomny z důvodu pozměněné imunity. I aplikace inhalačních kortikoidů vede ke změnám v respiračním mikrobiomu (větší diverzita).

4

Byl prokázán zásadní vliv expozice ATB, alergeny a bakteriemi v prenatálním období matkou a následně v prvních letech života dítěte (např. protektivní účinek bakterií obsažených v prachu vyskytujícího se na farmách či probiotik a naopak rizika po prodělání akutních virových infekcí u dětí mladších 3 let, nebo expozice nezralého GIT mikrobiomu patogeny) na rozvoj astmatu. Bylo také zjištěno, že některé geny člověka ovlivňují bariérové funkce epitelu dýchacích cest a tím se mění interakce mezi mikroorganismy a slizniční imunitou. Mikroorganismy obecně mohou v respiračním traktu stimulovat různými mechanismy imunitní systém, který následně reaguje rozvojem zánětu a může se rozvinout v astma.

1 R. P. Dickson, F. J. Martinez, G. B. Huffnagle. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases. Lancet 2014; 384: 691-702. 2 E. S. Gollwitze, B. J. Marsland. Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases – Potential for therapy. Pharmacology & Therapeutics 2014; 141: 32-39. 3 T. T. Hansel, S. L. Johnston, P. J. Openshaw: Microbes and mucosal immune responses in asthma. Lancet 2013; 381: 861-873. 4 Y. Huang. The microbiome in asthma. J Allergy Clin Immunol 2015;135:25-30.

36

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Kůže

2.4.3

Verze 02

1,2,3

U kůže, stejně jako u jiných systémů, lze rozlišovat dva základní jevy: 

Obranné reakce imunitního systému na specifické mikroorganismy (=pozitivní stimulace a eliminace patogenů, spolupráce).



Patologické varianty těchto reakcí o

snížená imunita (ať už hostitele, nebo vybitím mikrobiomu ATB) - narušená bariérová funkce kůže pro patogeny (navíc se komenzální bakterie mohou začít projevovat jako patogenní)

o

hyperreaktivita některých složek imunitního systému

Mikrobiom kůže je zejména charakteristický svou vysokou variabilitou a různorodostí v zastoupení jednotlivých členů této komunity, proto je interpretace změn mikrobiomu v souvislosti s některými onemocněními vykazujícími poruchy imunitního systému poměrně obtížná (např. lupénka). Co však bylo běžně prokázáno - snížení rozmanitosti složení bakteriálních kmenů na úkor jednoho dominantního vede k rozvoji onemocnění daného systému. Akné I u akné se předpokládá vliv změn bakteriální kolonizace na rozvoj tohoto kosmetického problému. Za základní mechanismus je považována hormonálně indukovaná zvýšená produkce mazu, porucha keratinizace a vytlačení jiných bakterií kmenem Propionibacterium acnes. Právě mazové folikuly poskytují těmto bakteriím anaerobní prostředí bohaté na výživu. Bakteriální metabolity jako hyaluronidázy, lipázy a proteázy následně spouští nespecifickou reakci imunitního systému, zánět. 4

Lupy

Lupy patří mezi nejčastější kožní poruchu vlasové pokožky. Jejich výskyt je charakteristický hromaděním suchých či mastných šupinek na vlasové pokožce a ve vlasech. Jedním z faktorů podílejících se na tvorbě lupů je zvýšený výskyt kvasinek rodu Malassezia (M. furfur, M. globosa). Tyto kvasinky jsou běžnou součástí kožního mikrobiomu. Samy o sobě nejsou schopné vyvolat onemocnění. Přesné příčiny vzniku lupů prozatím nejsou známy. Zvýšený výskyt se nachází v oblastech s vyšší produkcí kožního mazu. Malassezie vylučuje kyselinu olejovou, která proniká do horních vrstev kůže a podporuje zánětlivý proces, který vede ke zrychlení výměny kožních buněk. Tyto buňky se shlukují a vytvářejí pak viditelné lupy.

1 M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Skin microbiota: Microbial community structure and its potential association with health and disease. Genetics and Evolution 2011; 11: 839-848. 2.B. Trivedi. The surface brigade. Nature 2012; 492: 60-61. 3 J. A. Sanford, R. L. Gallo. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in Immunology 2013; 25: 370377. 4 X. Jun, C. Saunders. Dandruff-associated Malassezia genomes reveal convergent and divergent virulence traits shared with plant and human fungal pathogens, Proc Natl Acad Sci USA, 2007; 104(47): 18730-18735.

37


Verze 02

Atopická dermatitida Atopická dermatitida patří k častým dětským onemocněním, které může přetrvávat do dospělosti. Pro atopickou dermatitidu jsou charakteristické narušené bariérové funkce kůže (např. mutace proteinu filagrinu, který je důležitou stavební složkou pokožky atd.). Jako u ekzému v 90 % případů jsou v kožním mikrobiomu „přemnožené“ stafylokoky. Antibiotická léčba zaměřená na rod S. aureus vedla ve studiích ke zlepšení stavu atopika. Ekzém Tímto imunitním onemocněním je postiženo kolem 15 % dětí a 2 % dospělých (data z USA). Zde bylo jasně prokázáno, že se u více než 90 % ekzematiků na kůži vyskytují kolonie bakterie rodu Staphylococcus aureus (v některých případech dokonce kompletně nahradil většinu bakteriální flóry), který se v běžné populaci v rámci kožního mikrobiomu vyskytuje zřídka. Lupénka Lupénka (psoriasis) je chronické onemocnění imunitního systému, které postihuje kolem 2-3 % světové populace. Bylo pozorováno, že k manifestaci tohoto onemocnění může docházet právě změnou mikrobiomu, a to mírným snížením jeho druhové variability na úkor jiných, za normálních okolností nepatogenně působících kmenů. Vliv konkrétního kmenu zatím prokázán nebyl.

2.4.4.


1,2

Bakteriální vaginóza Bakteriální vaginóza je běžná vaginální infekce v případě mnoha žen. Ačkoliv zásadní příčiny této nemoci nejsou známé, je bakteriální vaginóza spojena s poklesem laktobacilů s následným přemnožením anaerobních mikroorganismů (Escherichia coli, Gardnerella vaginalis, Mycoplasma hominis aj.) ve vaginální sliznici. Pokles laktobacilů vede ke zvýšení pH a vstupu dalších patogenů, např. z perianální oblasti. Vulvovaginální kandidóza Nejčastějším původcem infekce jsou kmeny Candida albicans, C. glabrata, C. tropicalis, C. crusei. Kvasinky jsou běžnou součástí poševního mikrobiomu u mnohých zcela asymptomatických žen.

Infekce močových cest Ve všech případech dochází k přemnožení vybraných patogenů a jejich postup do vyšších, jinak poměrně sterilních (v závislosti na pohlaví) segmentů močového ústrojí spolu s typickou odpovědí 1 D. H. Martin. The microbiota of the vagina and its inluence on women´s health and disease. American Journal of Medicinal Science 2012; 343: 2-9. 2 R. Mandar. Microbiota of male genitál tract: Impact on the health of man and his partner. Pharmacological Research 2013; 69: 32-41.

38


Verze 02

imunitního systému. Bylo zjištěno, že primární příčinou chronických zánětů močového měchýře (spíše u žen) a prostaty může být časté užívání antibiotik, které mohou odstartovat tyto vleklé potíže. Mikrobiom ve spermatu mužů z neplodných párů

1

U mužů žijících ve zdravém plodném páru je výskyt laktobacilů významně vyšší. Probiotická intervence s cílem zvýšit jejich výskyt by mohla pomoci normalizovat spermatický mikrobiom mužů žijících v neplodných párech. Jaký bude vliv této probiotické intervence na plodnost páru po léčbě – to musí ještě ověřit klinické studie.

Obr. 16: Rozdíl v poměrech jednotlivých kmenů ve spermatu u zdravých (výše) a neplodných mužů (níže – ústup laktobacilů a nárůst prevotell)

1 S. L. Weng, C. M. Chiu, F. M. Lin et al.: Bacterial communities in semen from men of infertile couples: metagenomic sequencing reveals relationships of seminal microbiota to semen quality. PLoS One. 2014;9(10):e110152.

39


Verze 02

3 ANTIBIOTIKA A REZISTENCE 3.1

Úvod

Antibiotika (ATB) jsou látky mikrobiálního původu, které ve svých účinných koncentracích inhibují růst jiných mikroorganismů. Látkám přírodního původu zůstává název „antibiotika“, i když je chemicky modifikujeme, případně vyrábíme synteticky. Pro látky připravené pouze chemicky se používá termín chemoterapeutika. V praxi však za antibiotika označujeme všechny látky s antibakteriálním účinkem, bez rozdílu původu.

1

Éra antibiotik je spojena se jménem Alexandra Fleminga, který v roce 1928 popsal účinek plísně rodu Penicillium na kmen Staphylococcus aureus. Penicilin byl jako první ATB zaveden do klinické praxe roku 1942. Po velké expanzi vzniku nových ATB se vývoj zastavil v 70. letech a od té doby zaostává, počet nových přípravků zaváděných do praxe klesá.

3.2

Klasifikace, dělení ATB2,3,4

Podle účinku můžeme antibiotika rozdělit na bakteriostatická a baktericidní. Baktericidní antibiotika vedou k usmrcení patogenního organismu. Jejich klinický účinek se dostavuje poměrně rychle, obvykle do 48 hodin. Bakteriostatická antibiotika zabraňují pouze růstu a množení bakterií, omezují šíření infekce. Klinický efekt bývá patrný za 3–4 dny. Po jejich vysazení se bakterie mohou opět začít množit, pokud nebyly imunitním systémem hostitele zlikvidovány. Ve vyšších koncentracích může i bakteriostatické antibiotikum působit baktericidně. Zároveň antibiotikum, které je bakteriostatické pro jeden druh bakterie, může být baktericidní pro jiný druh. O účinnosti látky na příslušnou bakterii vypovídá minimální inhibiční (MIC) a minimální baktericidní koncentrace (MBC). MIC udává nejnižší koncentraci látky, která inhibuje viditelný růst daného mikroorganismu po inkubaci přes noc. MBC je nejnižší koncentrace látky, která během 24 hodin usmrtí 99,9 % původní populace mikrobů. Aby byl účinek antibiotika dostatečný, je třeba, aby koncentrace antibiotika v místě infekce odpovídala hodnotám MIC/MBC. Významnou vlastností některých antibiotik je postantibiotický efekt, kdy dochází k potlačení růstu bakterií i při poklesu koncentrace antibiotika pod hodnoty MIC (β-laktamy, aminoglykosidy).

Ačkoliv objev penicilinu je připisován Alexandru Flemingovi, účinek plísně rodu Penicillium popsal na konci 19. století francouzský lékař Ernest Duchense, ale jeho výzkum zůstal zapomenut.

1 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5. 2 H. Lüllmann, K. Mohr, M. Wehling. Farmakologie a toxikologie. Grada 2004; 2. české vydání. ISBN 80-247-0836-1. 3 D. Lincová, H. Farghali. Základní a aplikovaná farmakologie. Galén 2007; 2. vydání. ISBN 978-80-7262-373-0. 4 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5.

40


Verze 02

Tabulka 1: Dělení základních ATB a jejich běžné indikace ATB skupina β-laktamová antibiotika

Zástupci

Indikace



penicilin G, V



akutní tonzilitidy (1. volba)



amoxicilin

       

akutní sinusitidy (1. volba) akutní otitidy (1. volba) akutní exacerbace chronické bronchitidy (1. volba) pneumonie (1. volba) infekce močových cest (1. volba) akutní sinusitidy (2. volba) záněty středního ucha akutní exacerbace chronické bronchitidy

 

akutní sinusitidy (2. volba) akutní otitidy (2. volba)



rezervní antibiotika pro léčbu těžkých polymikrobiálních a mulitrezistentních infekcí

              

infekce dolních cest dýchacích meningitida závažné opakované infekce močových cest kožní infekce tuberkulóza akutní sinusitidy (2. volba) pneumonie (1. volba) meningitida tyfus pneumonie oční infekce akutní tonzilitidy (2. volba) akutní sinusitidy (2. volba) akutní otitidy (2. volba) akutní exacerbace chronické bronchitidy (2. volba) pneumonie (2. volba) stafylokokové infekce kostí, zubů infekce horních a dolních CD vankomycin je rezervní ATB pro léčbu těžkých G+ infekcí

peniciliny +  k. klavulanová  sulbaktam  tazobaktam  cefprozil  cefuroxim axetil  cefadroxil  imipenem 

aztreonam

       

gentamicin tobramycin amikacin neomycin (lok.) streptomycin tetracyklin doxycyklin chloramfenikol

Makrolidy

   

erytromycin klaritromycin azitromycin roxitromycin

Linkosamidy



klindamycin

Peptidy

    

bacitracin (lok.) polymyxin (lok.) vankomycin sulfametoxazol +trimetoprim (cotrimoxazol) sulfasalazin

 

ofloxacin ciprofloxacin



levofloxacin

Ansamyciny



rifampicin

Nitroimidazoly



metronidazol

Nitrofurany



nitrofurantoin

Aminoglykosidy

Tetracykliny Amfenikoly

Sulfonamidy

Chinolony

   

   

akutní sinusitidy (2. volba) akutní otitidy (2. volba) infekce močových cest (1. volba) chronická autoimunitní zánětlivá onemocnění

   

infekce močových cest (2. volba) oční infekce infekce zvukovodu respirační infekce (2. volba)

    

tuberkulóza lepra eradikace Helicobacter pylori trichomoniáza infekce močových cest (1. volba)

41


3.3

Verze 02

Mechanismus účinku ATB1

Antibiotika mohou v bakteriální buňce zasáhnout různé struktury a procesy nezbytné pro její růst, množení a životaschopnost.

Tabulka 2: Přehled mechanismů účinku antibiotik mechanismus účinku

skupina ATB

efekt

inhibice syntézy bakteriální stěny

β-laktamy glykopeptidy bacitracin

baktericidní baktericidní baktericidní

narušení buněčné cytoplazmatické membrány

polymyxiny

baktericidní

tetracykliny aminoglykosidy makrolidy linkosamidy chloramfenikol chinolony ansamyciny

bakteriostatický baktericidní bakteriostatický bakteriostatický bakteriostatický baktericidní baktericidní

interference s DNA

nitroimidazoly nitrofurany

baktericidní bakteriostatický

zásah do metabolismu kyseliny listové

sulfonamidy pyrimidiny

bakteriostatický bakteriostatický

inhibice syntézy proteinů

inhibice syntézy nukleových kyselin

Obr. 17: Mechanismy účinku jednotlivých skupin ATB2

1 S. Sanchéz, A. L. Demain. Antibiotics: Current Inovations and Future Trends. Caister Academic Press 2015; ISBN 978-1908230-55-3. 2 L. Hawley, R. J. Ziegler, B. L. Clarke. Microbiology & Immunology. Lippincott Williams & Wilkins 2014; 6th edition. ISBN 978-1-4511-7534-9

42


3.4

Verze 02

Mechanismy rezistence ATB

V době objevu penicilinu, jeho zavedení do klinické praxe (r. 1942) a s neustávajícím vývojem nových antibiotik se zdál být problém bakteriálních infekcí vyřešený. Ne však na dlouho. Již 4 roky po zahájení aplikace penicilinu bylo 14 % kmenů S. aureus v amerických nemocnicích rezistentních. Nárůst bakteriální odolnosti je alarmující, ne však překvapující. Schopnost bakterií přizpůsobovat se vnějšímu prostředí, tedy i působení antibiotik, je důvodem jejich přežívání již několik miliard let.

1

Bakteriální rezistence patří k nejvýznamnějším problémům současné medicíny. Důsledkem silného selekčního tlaku antibiotik se vyvinuly multirezistentní patogeny, které se brzy mohou stát neléčitelnými. Samotné používání antibiotik je faktorem, který vede ke vzniku rezistence. Antibiotika patří k nejčastěji předepisovaným léčivům v humánní medicíně. Nicméně až 50 % jich je předepisováno v případech, kde jich není třeba (virové infekce), nebo nejsou zvolena optimálně (citlivost bakterií, doba léčby, dávka ad.). Antibiotika jsou rovněž používána u potravinových zvířat k prevenci a léčbě infekcí a také jako růstové stimulátory. Evropská unie shledala, že použití antibiotik pro podporu růstu hospodářských zvířat není nutné, a rokem 2006 bylo takovéto použití zakázáno. Americká správa potravin a léčiv (FDA) naopak došla k závěrům, že s podáváním antibiotických růstových stimulátorů nejsou spojena žádná rizika.

2

Tabulka 3: Základní pojmy spojené s ATB rezistencí3 Zkřížená rezistence Sdružená rezistence

Primární rezistence (přirozená) Sekundární rezistence (získaná)

Necitlivost ke dvěma a více látkám, které mají podobnou chemickou strukturu a stejný mechanismus účinku. Necitlivost patogenu na více nepříbuzných antibiotik.  multirezistence – až 6 ATB  polyrezistence – 7 a více ATB Geneticky podmíněná necitlivost na antibiotikum bez předchozího kontaktu. Vzniká v průběhu nebo následkem antibiotické terapie v důsledku selekčního tlaku prostředí.  genotypová (vznik spontánních mutací nebo přenosem genu od jiné bakterie)  fenotypová (adaptace na prostředí – např. tvorba spor, nebo jiných odolných forem)

Geny rezistence na chromozomech se přenášejí přímo na dceřiné buňky (klonální šíření, vertikální přenos rezistence), zatímco geny na plasmidech, transpozonech a bakteriofázích, kteří mohou takové geny získat z chromozomu bakterií, se přenášejí horizontálně mezi bakteriemi stejného nebo různého druhu a rodu. Horizontální přenos genů mezi bakteriemi má mimořádný význam pro jejich evoluci. Umožňuje rozšířit rezistenci na bakterie, které nikdy nebyly antibiotiku vystaveny.

1 M. Kolář. Vývoj bakteriální rezistence a nová antimikrobní léčiva. Interní Medicína 2007; 5: 216-216. 2 Potraviny, eAGRI. Antibiotické růstové stimulátory v živočišné výrobě v USA a v EU. On-line [cit. 2015-06-12]. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/potraviny/bezpecnost-potravin/antibioticke-rustove-stimulatory-v.html 3 M. Kolář. Bakteriální rezistence k antibiotické léčbě. Postgraduální medicína 2013; 8: 5-10.

43


Verze 02

Horizontální přenos cizorodé DNA je možný třemi mechanismy: konjugací, transformací a transdukcí (obr. 18). Při procesu transformace se přenáší genetická informace bez přímého kontaktu mezi donorem a příjemcem. Bakteriální transdukce je přenos genetického materiálu z jedné bakteriální buňky do druhé pomocí virové částice (bakteriofága). Konjugace je proces spájení bakterií pomocí pilusů. Horizontální genový přenos má hlavní podíl na rostoucí antibiotické rezistenci. Antibiotická terapie nezvyšuje rezistenci pouze u patogenních mikroorganismů, ale zároveň se přenáší i v komenzální mikroflóře, odkud je pak dostupná pro transfer do dalších patogenů.

Obr. 18: Horizontální přenos genetické informace: mechanismy a proces šíření rezistence mezi komenzálními a patogenními bakteriemi1

Plasmid je malá kruhová molekula DNA, která kóduje doplňující vlastnosti bakterie, často však velmi důležité pro její přežití (např. právě geny rezistence). Transpozon je úsek DNA, který je schopen měnit svou pozici v genomu, může tedy přenést geny rezistence z chromozomu na plasmid.

1

E. Y. Furuya, F. D. Lowy. Antimicrobial resistant bacteria in the community setting. Nature Reviews Microbiology 2006; 4: 36-45.

44


Verze 02

K obecným mechanismům rezistence patří změna permeability bakteriálních obalů, zvýšené vylučování antibiotika z buňky (efflux), změna cílové struktury nebo její nepřítomnost, metabolické změny v bakteriální buňce a enzymatická inaktivace antibiotika.

Obr. 19: Obecné mechanismy antibakteriální rezistence1 Tabulka 4: Přehled mechanismů rezistence na nejčastěji používaná ATB2 antibiotikum β-laktamy

aminoglykosidy, makrolidy

chloramfenikol tetracykliny chinolony

sulfonamidy, trimetoprim

mechanismy rezistence produkce β-laktamáz  permeability buněčné stěny změna penicilin-vazebných proteinů (PBP)  vazebnost na ribozomy  permeability buněčné stěny produkce inaktivujících enzymů  vazebnost na ribozomy  permeability buněčné stěny  aktivity chloramfenikol-acetyltransferázy  transport k ribozomům aktivní buněčný efflux rezistence DNA-gyrázy  permeability buněčné stěny aktivní buněčný efflux rezistence syntetázy kyseliny listové rezistence reduktázy kyseliny dihydrolistové  permeability buněčné stěny

1 L. Hawley, R. J. Ziegler, B. L. Clarke. Microbiology & Immunology. Lippincott Williams & Wilkins 2014; 6th edition. ISBN 978-1-4511-7534-9. 2 WikiSkripta. Antibiotika. On-line [cit. 2015-06-12]. Dostupné z: http://www.wikiskripta.eu/index.php/Antibiotika.

45


Verze 02

„Malicherné“ indikace ATB

3.5

Racionální používání antibiotik je nezbytné pro dosažení terapeutického efektu a zachování účinnosti. Nevhodně zvolená antimikrobní terapie s sebou nese riziko rezistence, lékové toxicity, nežádoucích interakcí a jiných komplikací, mnohdy i zmlžení správné diagnózy. Velké rozpaky způsobuje rozhodování o indikaci ATB léčby u akutních respiračních infekcí a horečnatých stavů s chudým fyzikálním nálezem. Pokud je febrilní pacient stabilizovaný, není nutné ihned podat ATB, ale nejprve provést vyšetření (anamnéza, fyzikální, laboratoř). Podobné dilema nastává u močových infekcí. Lékař je tak pod tlakem pacientů, nebo rodičů nemocných dětí, léčit onemocnění ihned.

1

Jak už bylo řečeno výše, k nepřiměřené, neopodstatněné, nebo nedostatečné terapii antibiotiky přispívají také sami pacienti. Z antibiotických týdnů pořádaných ČLnK vyplývá, že většina pacientů považuje ATB za vhodná k terapii virových infekcí. Třetina má ATB za léky proti chřipce a nachlazení. Pacienti navíc vykazují nízkou compliance při terapii (dodržování klidového režimu, konzumace alkoholu, ponechání si části dávky na příště a následné použití ATB na základě vlastního rozhodnutí, nedodržování zásad při aplikaci léku atd.), zde je proto intervence farmaceuta při expedici ATB nezbytná. Samostatnou oblastí je pak podávání ATB zvířatům (přes 80 % celkové spotřeby ATB), které se významně podílí na rozvoji bakteriální rezistence. Pro vznik rezistence je podání ATB zvířeti velkým oknem příležitosti: 

U chovů, kde se antibiotikum podává jako medikované krmivo, nelze zajistit správnou dávku pro všechna zvířata. Existuje proto riziko poddávkování a rozvoje rezistence.



Některá ATB vychází spolu s výkaly v aktivní formě a kontaminují půdu, která je plná bakterií a opět může způsobit zvýšenou odolnost vnímavého kmenu.



V některých zemích je stále povoleno podávat ATB ke zrychlení růstu a nabírání hmotnosti zvířete – nízké dávky léčiva v živočišných produktech.

Obr. 20: Spotřeba ATB za rok (Německo vlevo, USA vpravo)1,2

1 V. Dostál. Používáme antimikrobiální terapii racionálně? Medicína pro praxi 2011; 8(12): 518-522. Dostupné z: http://www.medicinapropraxi.cz/pdfs/med/2011/12/05.pdf. 2 Hollis A, Ahmed Z: Preserving antibiotics, rationally. N Engl J Med. 2013; 369(26):2474-6.

46


3.6

Verze 02

Strategie antibiotické terapie

Antibiotická terapie je kauzální léčbou s cílem eliminovat známého původce infekce. V praxi je však nutné rychlé rozhodnutí a je třeba postupovat empiricky na základě znalostí nejčastějších mikroorganismů, které mohou vyvolat infekci daného orgánu, s informacemi o regionální rezistenci nejčastějších bakteriálních patogenů a se znalostmi epidemiologické situace. Hlavním cílem je podat antibiotikum, které se pro daného pacienta jeví jako nejvhodnější s ohledem na rozsah onemocnění, případné komplikace a přidružené choroby. Doporučuje se podání látky s co

nejužším

antibakteriálním spektrem zahrnujícím pravděpodobného původce onemocnění. U život ohrožujících infekcí jsou indikována širokospektrá antibiotika, popř. jejich kombinace.

1

Volba šíře spektra účinku je klinickým dilematem empirické terapie. Použití širokospektrých antibiotik s sebou nenese takové riziko selhání empirické léčby, ale nese větší riziko vývoje rezistence. Čímž se dostáváme do začarovaného kruhu, neboť rostoucí rezistence si žádá použití širokospektrých a rezervních antibiotik. Empirická léčba (bez bakteriologického průkazu původce) se volí v případě akutních infekcí. V terapii chronických infekcí je nutná cílená antibiotická terapie – nejprve je izolován původce a následně určena jeho citlivost na antibiotika. Kromě volby správného antibiotika je nutné pro účinnou terapii dodržet dávky a časové intervaly, které odpovídají farmakokinetickým profilům látek. Režim profylaktického podávání antibiotik se využívá u pacientů s vysokým rizikem vývoje infekce, např. před operací nebo u imunosuprimovaných a onkologických pacientů.

Tabulka 5: Nejčastější chyby v antibiotické léčbě I.2 Nejčastější chyby v antibiotické léčbě podání ATB u neinfekčních stavů

ATB není antipyretikum!

podání ATB u běžných respiračních onemocnění

v naprosté většině případů se jedná o virózy není prokázáno etiologické agens (v praxi je nutné postupovat empiricky) efekt baktericidních ATB za 1–2 dny, bakteriostatických za 3–4 dny

podání ATB před odběrem materiálu předčasná změna ATB chybná výměna ATB

za látku téže skupiny, resp. stejného spektra

zbytečné prodlužování terapie

riziko rozvoje rezistence (nebo naopak nedostatečná léčba – pochybení pacienta)

poddávkování ATB

vznik rezistentních kmenů

podání bez ohledu na farmakokinetiku

dostane se vůbec ATB do místa infekce?

použití širokospektrého ATB tam, kde by stačilo úzké spektrum

„S kanonem na vrabce.“

1 V. Bartů. Přístup k antibiotické léčbě respiračních infekcí. Interní Medicína 2007; 2: 70-74. Dostupné z: http://www.internimedicina.cz/pdfs/int/2007/02/04.pdf 2 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5.

47


Verze 02

Tabulka 6: Nejčastější chyby v antibiotické léčbě II.1 Nejčastější chyby v antibiotické léčbě použití injekční formy tam, kde by stačila perorální dávkování bez ohledu na jaterní a ledvinové funkce použití kombinace tam, kde by stačilo jedno ATB lokální podání tam, kde je vhodnější celkové podání neznalost regionální situace, pokud jde o rezistenci

nepříjemné pro pacienta, nákladnější nebezpečí toxicity špatná interpretace nálezu vznik alergie a rezistence počáteční empirická léčba pak nemůže mít úspěch

Pro boj se zvyšující se bakteriální rezistencí byly navrženy tři hlavní strategie antibiotické léčby: (1) obměna struktury antibiotika, (2) kombinace antibiotik a (3) antibiotický „cycling“ neboli rotace antibiotik.

2

Strukturní úpravy základního skeletu antibiotika mohou rozšířit spektrum účinku a obejít mechanismy rezistence za současného zachování základního mechanismu účinku ATB skupiny. Např. u β-laktamů se dosáhlo modifikací skeletu rozšíření spektra účinku z původních G+ bakterií na G-. Synergického účinku při kombinaci antibiotik se využívá, pokud léčba jedním antibiotikem nebyla dostatečně účinná. Interakce obou látek umožní podat nižší dávky za současného zachování baktericidního účinku. Použitím nižších koncentrací antibiotik se sice snižuje jejich toxicita na lidský organismus, ale zároveň si bakterie mnohem snáze vyvíjí rezistenci. Jakmile je dosaženo rezistence k jednomu z kombinace antibiotik, subterapeutická dávka druhého antibiotika není pro terapii dostačující. Synergická kombinace látek tedy může mít opačný efekt, než pro který byla původně navržena. Antibiotický „cycling“ využívá jevu vedlejší antibiotické citlivosti. Předpokládá se, že vyvinutím rezistence k jednomu antibiotiku se bakterie stane citlivější k jinému. V některých případech mohou dvě antibiotika přinášet vzájemnou vedlejší citlivost. Navržená antibiotická strategie spočívá v podávání jednoho antibiotika do vzniku rezistence a následný přechod na léčbu dalším antibiotikem. Rotace antibiotik pokračuje do doby, než je infekce zcela vyléčena. Protože vystavení jednomu antibiotiku vede ke zvýšené citlivosti na druhou látku, riziko šíření rezistence se snižuje.

1 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5. 2 M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.

48


3.7

Verze 02

Vybrané mikrobiomy a vliv ATB terapie1,2

Komenzální mikroflóra se významně podílí na udržení homeostázy lidského organismu a zajišťuje řadu fyziologických procesů. Antibiotická terapie, vedle eradikace patogenních mikroorganismů, má dopad i na ni. Množství bakteriálních kmenů rezistentních nebo na dané antibiotikum necitlivých se zvýší na úkor kmenů senzitivních. Narušení komplexní „komunity“ komenzálních mikroorganismů může mít přechodné nebo trvalé následky na lidské zdraví. Dalším závažným problémem je obohacení genomu těchto bakterií (například cestou plasmidů probiotických bakterií) o rezistentní geny, které se mohou přenášet na patogenní organismy. Geny rezistence mohou v populaci komenzálních bakterií přetrvávat i několik let po ukončení terapie antibiotiky.

3.7.1

3

GIT

a) Dutina ústní Orální mikroflóra je poměrně stabilní ekosystém díky tvorbě biofilmu, který redukuje citlivost k antibiotikům. Efekt antimikrobní terapie na její složení se liší dle použitého antibiotika. Zatímco např. ciprofloxacin nemá na složení ústního mikrobiomu žádný vliv, podání amoxicilinu a tetracyklinu způsobí narušení, které může vyústit v kolonizaci Candida albicans nebo enterobakteriemi. Vývoj počtu rezistentních orálních bakterií byl sledován u antibiotik nejčastěji preskribovaných v zubním lékařství (amoxicilin, tetracyklin, klindamycin, metronidazol). Ve všech případech došlo k rychlému nárůstu rezistentních kmenů po zahájení terapie. Počet rezistentních kmenů ale začal opět rychle klesat po ukončení léčby a vrátil se do stavu podobného před léčbou asi po 90 dnech.

4

b) Střevo Nejlépe prozkoumaným mikrobiomem v souvislosti s antibiotickou léčbou je střevní mikroflóra. Antibiotická terapie může vyústit v drastické změny ve složení střevní mikroflóry, některé z nich mohou 5

přetrvávat i roky po ukončení terapie. Změny mohou být rozličné kvůli rozdílné citlivosti různých bakterií k různým antibiotikům. Studie, ve které byl podáván ciprofloxacin zdravým osobám, poukázala na okamžitý účinek na složení střevní mikroflóry. V prvním týdnu po ukončení terapie se architektura mikrobiomu začala obnovovat, ale stavu před podáním ciprofloxacinu nebylo dosaženo ani během 10 měsíců. Některé kmeny bakterií se dokonce úplně ztratily. Při terapii amoxicilinem bylo pozorováno, že přesto, že před terapií rod Bifidobacterium ve střevě pacienta převažoval, tak ani 14 dnů po dobrání antibiotik nebyl ve střevním mikrobiomu detekován. ATB terapie narušuje i přirozenou obranyschopnost GIT – například léčba metronidazolem vede ke ztenčení mukózní vrstvy na povrchu 1 C. Jernberg, S. Lofmark, C. Edlund et al. Long-term impacts of antibiotic exposure on the human intestinal microbiota. Microbiology 2010; 156(11):3216–3223. 2 . C. Ubeda, E.G. Pamer. Antibiotics, microbiota, and immune Defense. Trends in Immunology 2012; 33(9): 459-466. 3 M. O. A. Sommer, G. Dantas. Antibiotics and the resistant microbiome. Current Opinion in Microbiology 2011; 14:556-563. 4 M. Wilson. Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease. Cambridge University Press 2005. 5 M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.

49


Verze 02

střeva. Další studie sledovala střevní mikrobiom po terapii klaritromycinem a metronidazolem k eradikaci H. pylori. Některé mikroorganismy se plně nezotavily ani 4 roky po ukončení léčby.

1

Narušení komenzální střevní mikroflóry snižuje její schopnost odolávat invazi patogenních mikroorganismů. Častým původcem střevních post-antibiotických infekcí je Clostridium difficile. Infekce touto bakterií je bez předchozích změn ve střevní mikroflóře vzácná. Manifestovat se může jako lehčí průjmové onemocnění, nebo také jako život ohrožující pseudomembranózní kolitida. Nedávná studie prokázala, že za množení klostridií je pravděpodobně zodpovědné snížené množství kyseliny sialové a fukózy, kterou běžně produkují komenzální bakterie. Riziko vzniku klostridiové superinfekce je spojováno především s linkosamidy, cefalosporiny, aminopeniciliny a flurochinolony.

2

Narušení střevního „ekosystému“ vede rovněž k ovlivnění imunitní odpovědi organismu. Složení střevní mikroflóry se zkoumá v souvislosti se vznikem různých střevních onemocnění, včetně nespecifických střevních zánětů. Znepokojující je množství antibiotik, které jsou podávána dětem, zatímco se jejich mikrobiom stále vyvíjí. Data z Velké Británie udávají, že průměrnému dítěti je do 18 let věku předepsáno 10–20 antibiotik. Zároveň uvádí, že se sedmi cykly antibiotické terapie se riziko nespecifických střevních 3

zánětů zvyšuje třikrát. Diskutuje se také nad vlivem podávání širokospektrých antibiotik v prvních 2 letech života a jejich vliv na obezitu v dospělosti. Při podání antibiotik dětem do půl roku je tento vztah nejmarkantnější. ATB terapie také narušuje metabolismus a snižuje vstřebávání vitamínů. Ovlivňuje také imunitní systém a může vést i ke zvýšenému riziku vzniku infekčních onemocnění – nejen bakteriálních (například Clostridium difficile), ale i virových – ATB terapie (nejintenzivněji to bylo sledováno při léčbě neomycinem) snižuje expresi dvou pro-cytokinů a tím zhoršuje imunitní odpověď na chřipkový virus.

3.7.2

Respirační trakt

V současné době neznáme přesný dopad užívání antibiotik na plicní mikrobiom. Plicní mikroflóra může zůstat beze změn díky rezistenci na konkrétní antibiotikum. Můžeme však očekávat i narušení složení a funkce mikrobiomu, které se může po ukončení léčby vrátit do původního stavu, nebo naopak vede k trvalým změnám. Vliv antimikrobní léčby na složení a dynamiku plicních bakterií může být buď přímý (spektrum účinku antibiotik), nebo nepřímý přes střevní mikrobiom a jeho efekt na imunitu.

3

Expozice antibiotikům v prvních letech života dítěte je zkoumána jako jeden z environmentálních faktorů v souvislosti s rizikem vývoje astmatu. S počtem užívaných antibiotik je asociováno rostoucí riziko. Nejvyšší je potom u dětí, které užily více než čtyři antibiotika. S astmatem jsou spojována

1 H. Taggart, L. Bergstrom. An Overview of the Microbiome and the Effects of Antibiotics. The Journal for Nurce Practitioners 2014; 10(7): 445-450. 2 K. M. Ng, J. A. Ferreyra, S. K. Higginbottom et al. Microbiota-liberated host sugars facilitate post-antibiotic expansion of enteric pathogens. Nature 2013; 502: 96-99. 3 L. N. Segal, M. J. Blaser. A Brave New World: The Lung Microbiota in an Era of Change. Annals of the American Thoracic Society 2014; 11(S1): S21-S27.

50


Verze 02

1

všechna antibiotika s výjimkou sulfonamidů. Terapie antibiotiky v dětství je rovněž uváděna jako predispoziční faktor ve vývoji alergické rinitidy u dospívajících.

3.7.3

2

Kůže

Antibiotika podávaná k léčbě akné (tetracykliny, erytromycin, klindamycin) jsou nejčastěji předepisována k dlouhodobé léčbě, ať už topickému nebo k systémovému podávání. Jejich rozšířené užívání vede k narůstající rezistenci kožních bakterií. U bakterií rodu Propionibacterium je nejvíce rozšířená rezistence k tetracyklinu, nejméně k erytromycinu. U různých druhů stafylokoků byl zjištěn zvýšený výskyt multirezistentních kmenů. Antibiotická léčba může rovněž narušit citlivou rovnováhu kožní mikroflóry a usnadnit osídlení různými patogeny. Např. kvasinky rodu Candida zřídka kolonizují lidskou kůži, ale infekci mohou způsobit u imunosuprimovaných pacientů, diabetiků nebo právě po antimikrobní léčbě.

3.7.4

3,4


1

Vaginální kandidózní infekce se mohou vyskytnout po terapii řadou antibiotik. Poševní sliznice se stává náchylnější z důvodu redukce počtu přirozených laktobacilů. Infekce Candida albicans je nejčastěji

spojována

s podáváním

penicilinu

V,

klaritromycinu,

azitromycinu,

tetracyklinu

a fluorovaných chinolonů. Antibiotická terapie je rovněž jedním z rizikových faktorů vzniku infekcí močových cest. Po týdenní léčbě amoxicilinem byla pozorována redukce anaerobní komenzální mikroflóry v okolí zevního ústí močové trubice a značný nárůst enterobakterií (E. coli), jako hlavních patogenů urinálních infekcí. Stav mikroflóry se vrátil do normálu po 3 týdnech od ukončení terapie. Naopak terapie kotrimoxazolem nevykazovala na složení periuretrálního mikrobiomu žádný efekt.

1 F. Marra, C. A. Marra, K. Richardson et al. Antibiotic use in children is associated with increased risk of asthma. Pediatrics 2009; 123(3): 1003-1010. 2 S. I. Yang, E. Lee, Y. H. Jung et al. Effect of antibiotic use and mold exposure in infancy on allergic rhinitis in susceptible adolescents. Annals of Allergy, Asthma & Immunology 2014; 113(2): 160-165. 3 M. Wilson. Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease. Cambridge University Press 2005. 4 A. L. Cogen, V. Nizet, R. L. Gallo. Skin microbiota: a source of disease or defence? British Journal of Dermatology 2008; 158(3): 442-455.

51


3.8

Verze 02

ATB a expediční praxe1

Tabulka 7: Nejčastěji expedovaná ATB I. ATB (př. HVLP)

Vybrané IT

Azitromycin (Sumamed, Azitrox)

antacida, zidovudin, warfarin, alkalodiy

Cefadroxil (Duracef, Biodroxil)

Cefprozil (Cefzil)

Cefuroxim axetil (Zinnat, Xorimax)

digoxin, statiny, námelové

KI

Dispenzační minimum*

hypersenzitivita na makrolidová ATB

    

bakteriostatická ATB, aminoglykosidy, kličková diuretika ve vysokých dávkách

kombinace s aminoglykosidový mi ATB



p.o. antikoncepce, probenecid, warfarin

hypersenzitivita na cefalosporiny

 

  

24 hodinový interval na lačno nepodávat současně s antacidy (2h před a 4h po podání ATB) nezávisle na jídle snížení účinnosti antikoncepce zkreslení výsledků u diabetiků nezávisle na jídle vynechat alkohol zkreslení výsledků u diabetiků po jídle snížení účinnosti antikoncepce lépe na lačno neužívat současně s Ca, Mg, Fe, Zn (mléko, antacida) vliv na pozornost fotosenzitivita během jídla fotosenzitivita vyhýbat se látkám zvyšujícím aciditu moči (ASA, vit. C, ovocné šťávy)

antacida, warfarin, hypersenzitivita na  propafenon, amiodaron, chinolony a osoby  sotalol, inzulín, PAD, mladší 18 let některá antiarytmika, omeprazol, theofylin,  sildenafil  Cotrimoxazol verapamil, diltiazem, hypersenzitivita na  (Biseptol, warfarin, ASA, PAD – účinné látky, těžké  Sumetrolim) deriváty sulfonylurey, poškození jater,  metotrexát, některá kojení, těhotenství, antiarytmika, antacida, děti mladší jak 2 PABA, thiazidová měsíce diuretika, fenytoin Doxycyklin antacida, Fe, Mg, Ca, hypersenzitivita na  během jídla (Doxybene) Zn, živočišné uhlí, tetracykliny,  neužívat současně warfarin, fenytoin, těhotenství, s Ca, Mg, Fe, Zn karbamazepin, laktace, děti do 8 (mléko, antacida) metotrexát, PAD – der. let věku  fotosenzitivita sulfonylurey, alkohol,  vyhnout se alkoholu dihydroergotamin, peniciliny, cefalosporiny Klaritromycin simvastatin, atorvastatin, hypersenzitivita na  nejlépe na lačno (Klacid, Fromilid) warfarin, rifampicin, makrolidy,  k zapíjení nepoužívat fluoxetin, fenytoin, k. současná medikace citrusové šťávy valproová, digoxin, statiny, nebo karbamazepin, diltiazem, ergotaminem, námelové alkaloidy, PAD pacienti – deriváty sulfonylurey, s prodlouženým QT midazolam, třezalka intervalem *Základním opatřením při ATB léčbě je vždy dbát na dostatečný příjem tekutin. Ciprofloxacin (Ciplox, Cifloxinal)

1 D. Lincová, H. Farghali. Základní a aplikovaná farmakologie. Galén 2007; 2. vydání. ISBN 978-80-7262-373-0.

52


Verze 02

Tabulka 8: Nejčastěji expedovaná ATB II. ATB (př. HVLP)

Vybrané IT

KI

Klindamycin (Dalacin)

warfarin

hypersenzitivita účinnou látku

Dispenzační minimum* na

 



Metronidazol (Entizol)

Nitrofurantoin

Ofloxacin (Ofloxin, Floxal)

Potencované aminopeniciliny (Augmentin, Amoksiklav, Unasyn)

disulfiramová reakce po požití alkoholu, nebo při současné medikaci warfarinem verapamil, diltiazem, simvastatin, atorvastatin, amiodaron, p. o. glukokortikoidy

hypersenzitivita na účinnou látku, současné podávání s amiodaronem, I. trimestr, kojení

  

Mg, Al, metoklopramid, fenytoin, chinolony

přecitlivělost na účinnou látku, renální a jaterní insuficience, III. trimestr, nedonošené děti do 3 měsíců věku hypersenzitivita na chinolony, epilepsie, děti a dospívající, těhotenství, kojení

 

antacida, Mg, Al, Fe, Zn, warfarin, propafenon, amiodaron, sotalol, inzulín, PAD, některá antiarytmika

allopurinol, warfarin, p.o. antikoncepce, metotrexát

hypersenzitivita na účinné látky, nebo na jiné látky ze stejné skupiny, žloutenka, zhoršené jaterní funkce přecitlivělost na rifamyciny, těžká jaterní insuficience, hepatitida



          

s plnou sklenicí vody nebo jídlem (dráždí jícen) vaginální krém vleže před spaním, špiní prádlo (vložka) + vynechání sexuálního styku terapie akné – na suchou čistou neporušenou pokožku během jídla zabarvuje tmavě moč kovová pachuť v ústech některé vaginální krémy mohou oslabit ochranný účinek kondomů (až 72 hodin po aplikaci) během jídla po aplikaci vypláchnout ústa (zabarvuje zuby) zabarvuje tmavě moč fotosenzitivita nezávisle na jídle neužívat současně s antacidy vyšší riziko závratí a bolestí hlavy (vliv na pozornost) fotosenzitivita na začátku jídla snížení účinnosti antikoncepce zkreslení výsledků u diabetiků

na lačno vysoký IT potenciál – hlásit všechny užívané léky  zbarvení tělních tekutin až do červena (moč, sliny, slzy, pot)  snížení účinnosti antikoncepce V-Penicilin přecitlivělost na  nejlépe na lačno (Penbene, Ospen) peniciliny nebo  pacienta se doptat, cefalosporiny zda nemá alergii na penicilin  snížení účinnosti antikoncepce *Základním opatřením při ATB léčbě je vždy dbát na dostatečný příjem tekutin. Rifampicin (Benemicin)

amiodaron, atorvastatin, karbamazepin, klaritromycin, klonazepam, zolpidem, sildenafil, verapamil, diltiazem, p.o. antikoncepce, warfarin, antacida, enalapril, PAD – deriváty sulfonylurey ASA ve vysokých dávkách, indometacin, p.o. antikoncepce

53


Verze 02

4 PROBIOTIKA A PREBIOTIKA Úvod

4.1

Probiotika a s nimi související prebiotika a synbiotika jsou v posledních letech stále častěji skloňovanými pojmy. Předmětem zkoumání je především jejich pozitivní vliv na lidské zdraví v souvislosti s podporou funkce přirozeného mikrobiomu. Probiotika (z řeckého „pro“ = pro, „bios“ = život) jsou podle Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství (Food and Agriculture Organization – FAO) a Světové zdravotnické organizace (WHO) definovány jako živé mikroorganismy převážně lidského původu, které podány v dostatečném množství ovlivňují příznivě zdravotní stav hostitele. Ačkoliv bylo prokázáno, že mrtvé bakterie, části bakteriálních buněk, bakteriální DNA a uvolňované substance mají antibakteriální, protizánětlivý, imunomodulační a další efekty podobné těm, které vykazují živé bakteriální buňky, omezení termínu probiotický je dosud vyhrazeno výhradně pro živé buňky.

Obr. 21: Živé kultury v léčivých přípravcích, doplňcích stravy a potravinách1 Mikroorganismy používané jako probiotika mají dle guidelines vydaných výše uvedených institucí splňovat tyto podmínky: 

lidský původ (v případě veterinárních probiotik by probiotický kmen měl pocházet ze stejného druhu) a jasně definované a typizované (rodově, druhově) taxonomické zařazení



odolnost vůči nízkému pH (ev. úprava lékové formy, aby se probiotikum uvolnilo až v tlustém střevě)



odolnost vůči žlučovým kyselinám a trávicím enzymům



odolnost vůči podmínkám při jejich technologickém zpracování (vyšší tlak, teplota)



schopnost přilnout ke sliznici trávicího ústrojí – kolonizace a tvorba biofilmu



schopnost množit se na sliznici střeva



bezpečnost - absence patogenních účinků (nepatogenní a netoxické)



schopnost pozitivně ovlivňovat zdraví hostitele (antagonizace patogenních mikroorganismů, imunomodulace, tvorba antimikrobiálních látek atd.)

1 C. Hill, F. Guarner, G. Reid et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-14.

54


Verze 02

Probiotika a jejich pozitivní účinek na lidské zdraví je znám již od počátku dvacátého století, přesto však jsou dosud málo prostudována. Bylo zjištěno, že probiotické druhy jsou schopny rozpoznávat, syntetizovat a uvolňovat nízkomolekulární bioaktivní látky různého chemického složení, které mohou penetrovat do intestinálního traktu, přilehlých tkání a buněk a modifikovat fyziologické nebo metabolické procesy v lidském těle vyúsťující ve zdraví prospěšný efekt. Probiotické kmeny mohou také spouštět kaskádu událostí spojenou s expresí různých genů, jejichž produkty mohou ovlivňovat interakce mezi bakteriemi navzájem nebo mezi bakteriemi a buňkami lidského těla. Naprostá většina probiotických a prebiotických preparátů v České republice je na trh uváděna jako doplňky stravy, nebo jako součást specifických mléčných výrobků či jako součást kojenecké a dětské výživy. Jen několik málo z nich je registrováno jako léčivé přípravky s prokázanou účinností. Doplňky stravy mohou jejich výrobci charakterizovat pouze schválenými zdravotními tvrzeními. Příslušný panel Evropského orgánu pro bezpečnost potravin (EFSA) však dosud žádné zdravotní tvrzení pro probiotika neschválil.

Definice doplňku stravy dle Státního ústavu pro kontrolu léčiv: Doplňky stravy jsou potraviny, které se od potravin pro běžnou spotřebu odlišují vysokým obsahem vitaminů, minerálních látek nebo jiných látek s nutričním nebo fyziologickým účinkem, a které byly vyrobeny za účelem doplnění běžné stravy spotřebitele na úroveň příznivě ovlivňující jeho zdravotní stav. Nejsou tedy určeny k léčbě či prevenci (předcházení) onemocnění. Účinky deklarované výrobcem nejsou nikým ověřovány, protože u doplňků stravy není posuzována jejich účinnost. Pokud uváděné účinky výrobku nejsou v rozporu s právními předpisy pro označování potravin a doplňků stravy, je umožněno jejich uvádění na obalech a v dalších materiálech doprovázejících výrobek bez ohledu na jejich pravdivost. Doplňky stravy nemohou dle platných právních předpisů deklarovat vlastnosti prevence, léčby nebo vyléčení onemocnění nebo na tyto vlastnosti odkazovat. Přesto se lze u doplňků stravy často setkat s tvrzeními, jež jsou při nejmenším zavádějící, neboť výrobci se snaží navodit dojem, že výrobek má vlastnosti prevence nebo léčby, i když to výslovně neuvádí. Nejčastěji jsou to tvrzení o léčivých vlastnostech jednotlivých složek výrobku, o prokázání jeho účinků v klinických studiích, popř. o jeho schválení Ministerstvem zdravotnictví. K tvrzení, že u výrobku byly deklarované účinky prokázány v klinických studiích, je nutno přistupovat s opatrností. Výrobce se často odkazuje na studie prováděné s danou účinnou látkou mimo živý organismus nebo na studie prováděné sice na pacientech, avšak tyto studie jsou obtížně objektivně vyhodnotitelné, protože na ně nejsou aplikována kritéria pro klinická hodnocení léčivých přípravků. Tam, kde doplněk stravy obsahuje stejné účinné látky jako registrovaný léčivý přípravek, se výrobce bohužel mnohdy odkazuje na klinické studie provedené s daným léčivým přípravkem, čímž nekalým způsobem „podporuje“ užívání doplňku stravy při deklarovaném účelu použití. Informace, že výrobek byl schválen Ministerstvem zdravotnictví, znamená, že u výrobku byla posouzena zdravotní nezávadnost (viz výše), nikoli že MZd ČR posuzovalo nebo schválilo jeho účinnost či výrobek dokonce doporučuje užívat.

55


Verze 02

Mezi nejčastěji využívané probiotické mikroorganismy patří grampozitivní bakterie mléčného kvašení, které mohou fermentovat různé živiny za vniku kyseliny mléčné. Zahrnují bakterie kmene –

Firmicutes

především

rody

Enterococcus,

Lactobacillus,

Lactococcus,

Leuconostoc,

Pediococcus a Streptococcus. Ke skupině bakterií mléčného kvašení jsou často z historických důvodů na základě podobných biochemických a fyziologických vlastností řazeni i zástupci kmene Actinobacteria – zejména rod Bifidobacterium. Většina z nich je přirozenou součástí rezidentního mikrobiomu gastrointestinálního traktu člověka. Kromě bakterií mléčného kvašení vykazují probiotické vlastnosti také rody Escherischia, Bacillus, Propionibacterium, Clostridium nebo mikromycety rodu Saccharomyces. Jelikož se oproti bakteriím mléčného kvašení, které jsou pro lidský organismus neškodné, jedná o potenciálně patogenní rody, používají se ve formě nepatogenních izolátů. Probiotické

přípravky

mohou

být

monokomponentní,

často

se

však

jedná

o

směsné

(polykomponentní) produkty. V současné době zaujímají dominantní postavení mezi používanými probiotickými kulturami rody Lactobacillus a Bifidobacterium.

Probiotika mají v dnešní době řadu uplatnění. Využívají se jak ve výživě lidí, tak zvířat. Běžně jsou probiotické kultury obsaženy v kysaných mléčných výrobcích – jogurty, mléčné nápoje, kefíry (zejména

rod

Bifidobacterium

a

L.

casei),

sýrech

(rody

Bifidobacterium,

Lactobacillus,

Propionibacterium), zelenině konzervované mléčným kvašením (zelí, okurky), kysaných houbách, ale i fermentovaných masných výrobcích, cereáliích, sušenkách či ovocných džusech. Produkce antimikrobiálních látek probiotickými kmeny je využívána pro konzervaci potravin, do kterých jsou probiotika přidávána. Probiotika dnes zaujímají téměř 10% podíl trhu s potravinami. Pro své příznivé účinky na lidský organismus se do popředí dostávají i v odvětví farmaceutického průmyslu, kdy se zapracovávají různými metodami do různých lékových forem. Nejčastější lékovou formou jsou enterosolventní tobolky a lyofilizované prášky. Méně často potom tablety a vaginální čípky nebo globule. Pokud jsou probiotika zpracována do formy enterosolventních kapslí, aby v nezměněné formě dorazila až na místo účinku, musí být tobolky polykány celé, jelikož při užití pouze jejich obsahu by došlo k inaktivaci v kyselém prostředí žaludku. Velice důležitým aspektem pro účinnost probiotik je samozřejmě jejich množství v dané potravině či preparátu. Vždy záleží na tom, zda budou probiotika používána k léčbě nebo pouze preventivně. Probiotický přípravek musí obsahovat určité minimální množství kolonie tvořících jednotek („colony 6

9

forming units“ – CFU) na dávku. Denní dávka 10 – 10 CFU se považuje za minimální účinnou dávku 6

pro terapeutické účely. Přípravky s obsahem probiotických mikroorganismů menším než 10 nemají prakticky žádný klinický význam. Optimální terapeutická dávka by se měla pohybovat mezi 10 CFU denně.

56

10

11

a 10


4.2

Verze 02

Mechanismus účinku probiotik1,2

Probiotika mohou v lidském organismu působit několika mechanismy účinku. V hostitelském organismu probiotika působí na několika úrovních. Interagují se střevním epitelem, imunitním systémem i se samotnými střevními mikroorganismy. Probiotika produkují substance, kterými mohou inhibičně působit na G+ a G- bakterie. Mezi tyto látky patří organické kyseliny, peroxid vodíku a bakteriociny. Probiotika nejen snižují počet živých buněk, ale ovlivňují metabolismus bakterií a produkci toxinů. Některé probiotické kmeny mají schopnost adherovat na střevní epitel, a tak kompetitivní inhibicí blokují adhezní místa pro potencionálně patogenní bakterie. Předpokládá se, že probiotické kmeny mohou také využívat živiny, které by jinak byly spotřebovány patogenními mikroorganismy. Některá probiotika mají schopnost degradovat receptory pro toxiny na střevní sliznici. Pro preventivní a terapeutické použití probiotik je důležitá jejich schopnost stimulovat specifickou i nespecifickou imunitu. Mechanismy působení probiotik lze rozdělit do 4 základních skupin.

4.2.1

Obnova nebo posílení bariérové funkce střevní sliznice

Bariérová funkce střevní sliznice je zajištěna řadou vzájemně se doplňujících mechanismů, mezi něž patří produkce hlenu, sekrece vody a chloridů, a zejména soudržnost epiteliálních buněk díky tzv. těsným spojením (tight junctions). Poruchu epitelové bariéry lze pozorovat u idiopatických střevních zánětů (Crohnova choroba, ulcerózní kolitida), střevních infekcí, celiakie, ale rovněž u dalších, vesměs autoimunitních chorob (např. diabetes mellitus I. typu).

4.2.2

Imunomodulace

Studie in vitro a in vivo ukazují, že různá probiotika mají schopnost ovlivnit imunitní reaktivitu hostitelského organismu: jejím posílením zvyšují schopnost vypořádat se s infekčním agens nebo potlačit vznik nádorového bujení, tlumivý efekt pak může příznivě ovlivnit vznik či průběh alergie nebo střevního zánětu a jiných autoimunitních onemocnění. Příznivý vliv probiotik se uplatňuje na různých úrovních – stimulace dendritických buněk, monocytů a makrofágů, ovlivnění aktivity B-lymfocytů, což má význam například při podávání probiotik současně s vakcinací (rotavirovou nebo salmonelovou vakcínou), kdy dochází ke zvýšení protilátkové odpovědi na antigen. Dále je to zvýšená produkce sekrečního IgA, IgG, IgM, protizánětlivě působících cytokinů IL-10, TGF-beta, naopak snížená produkce prozánětlivých cytokinů TNF-alfa, interferonu-gama, stejně jako mediátorů zánětu. Prokázán byl i inhibiční účinek na migraci T-lymfocytů, díky čemuž se snižuje produkce prozánětlivých cytokinů, což může mít pozitivní vliv u idiopatických střevních zánětů. Dlouhodobá adheze probiotik ke střevním buňkám je také vhodným předpokladem pro stimulaci GALT (gut-associated lymphoid tissue), následně k aktivaci a klonální expanzi Ta B-lymfocytů, které

1 M. Bortlík. Probiotika v gastroenterologii. 19, 1, 2009. 2 C. Ceapa et al. Influence of fermented milk products, prebiotics and probiotics on microbiota composition and health. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2013 Feb;27(1):139-55.

57


Verze 02

se prostřednictvím cílené migrace dostávají ze střeva do všech slizničních systémů v těle. Probiotika se slabou vazbou na střevní epitel procházejí trávicím traktem bez signifikantní adheze, tudíž i bez imunostimulačního potenciálu. Takto slizniční imunitní systém střeva zásadně ovlivňuje i systémovou imunitu.

4.2.3

Antimikrobiální aktivita a modifikace střevní mikroflóry hostitelského organismu

Antagonistické působení probiotik vůči patogenům je zajištěno několika mechanismy. Jedním z nich je schopnost vytvářet pro život patogenních mikrobů nepřátelské, kyselé prostředí. Probiotické bakterie produkují značná množství organických kyselin, zejména kyseliny máselné, octové, mléčné a propionové. Probiotika dále snižují adhezivitu patogenních bakterií i jejich toxinů k epiteliálním buňkám střevní sliznice. Některé kmeny jsou schopné kompetitivně vytlačit i patogenní mikroorganismy již přichycené. Podobný efekt byl pozorován i u sliznice respiračního traktu, což může hrát roli při snižování rozvoje astmatu. Významnou součástí protizánětlivého působení probiotik je jejich schopnost produkovat či stimulovat tvorbu přirozených antimikrobiálních látek, tzv. bakteriocinů a defenzinů. Bakteriociny vytvářené probiotickými bakteriemi jsou látky peptidové povahy schopné vytvářet póry v cytoplazmatické membráně citlivých mikrobů, popřípadě interferovat s klíčovými enzymatickými procesy uvnitř buňky. Naproti tomu defenziny jsou součástí přirozené imunity a jsou produkovány jak leukocyty, tak buňkami střevní sliznice, zejména Panethovými buňkami. Některá probiotika (např. E. coli Nissle 1917) indukují zvýšenou produkci těchto látek, které mají nejen antibakteriální, ale též antimykotickou a antivirovou účinnost. V posledních letech bylo zjištěno, že snížená produkce defenzinů je jedním z klíčových momentů v etiopatogenezi idiopatických střevních zánětů.

4.2.4

Metabolické účinky

Mezi metabolické funkce probiotik, které pozitivně ovlivňují hostitele, patří změny pH, snížení reabsorbce žlučových kyselin, stimulace produkce vitaminů (K, B12, kyselina listová), přeměna komplexních látek na jednoduché sloučeniny – mastné kyseliny s krátkým řetězcem (např. butyrát) a dalších jednoduchých sloučenin, které mohou být absorbovány, zvyšují rozpustnost a tedy absorpci minerálních látek (zejména vápníku). Probiotické kultury, převážně laktobacily, jsou schopny zlepšit stav pacientů s laktózovou intolerancí. Tyto laktobacily jsou schopné štěpit mléčný cukr (laktózu) pomocí beta – galaktosidázy, čímž je možné ovlivnit klinický stav pacientů s nesnášenlivostí mléčného cukru. Probiotické bakterie přeměňují v tenkém střevě cholesterol na neúčinnou formu, tzv. koprostanol, díky čemuž pomáhají snižovat hladinu cholesterolu.

58


4.3

Verze 02

Charakterizace probiotických kmenů1

Probiotické vlastnosti jsou kmenově specifické, a proto je důležité, aby výzkum probiotik a jejich vlastností byl zaměřen až na úroveň kmene. Výsledky dosažené pro jeden kmen nelze tedy přisuzovat celému druhu. Pouze jeden určitý probiotický kmen určitého druhu může být spojován s daným efektem, s daným množstvím a expresí určité molekuly nebo se sekrecí určitého proteinu a metabolitu přímo interagujícího s hostitelskou buňkou. Proto je k přiřazení specifických zdravotních efektů velmi důležitá identifikace kmene. Pro identifikaci probiotického kmene je třeba použít více metod, a to jak fenotypových, tak genotypových. Metody určující fenotyp, tedy v podstatě to, jak mikroorganismus vypadá, mají v současnosti pro klasifikační a identifikační účely, zejména u blízce příbuzných druhů, menší význam. Důležitější roli hrají molekulární genotypové metody. V současné době je nejpoužívanější genotypovou metodou pro identifikaci mikroorganismů sekvenování genu pro 16S rRNA, který je vhodný pro studium díky jeho univerzální přítomnosti ve všech buňkách a konzervativnímu složení. Sekvenováním malých podjednotek rRNA lze přímo, pomocí PCR nebo reverzní transkripcí, získat ribozomální RNA sekvence konkrétního druhu. V poslední době se rychle rozvíjí také metoda sekvenování bakteriálních genomů. Analýza genomu může poskytnout informace o vlastnostech daného mikroorganizmu, jeho metabolických funkcích, fyziologii, biochemických vlastnostech a schopnostech adaptace na různé podmínky a prostředí až na úrovni kmene určitého druhu.

1 O. Uhlík, M. Strejček, M. Hroudová et al. Identifikace a charakterizace bakterií s bioremediačním potenciálem - od kultivace k metagenomice. Chem. Listy 2013; 107: 614–622.

59


4.4

Verze 02

Účinek probiotik na jednotlivé mikrobiomy 1,2

4.4.1 GIT Používání probiotik v prevenci a terapii onemocnění trávicího traktu má nejdelší tradici a je nejvíce prozkoumanou oblastí. Akutní průjmová onemocnění Výsledky randomizovaných studií prokazují, že užívání probiotik zkracuje průběh akutního průjmového onemocnění o 1-2 dny. Účinek je vázán na dávku (minimálně 10

10

CFU) a konkrétní probiotikum.

Prověřené účinky má Lactobacillus rhamnosus GG a Saccharomyces boulardii (dále jen L. rhamnosus a S. boulardii). Efekt probiotik je podstatně vyšší u infekcí virových ve srovnání s infekcemi bakteriálními či mykotickými. Cestovatelský průjem Jako perspektivní se jeví preventivní podávání S. boulardii, je však třeba dalších podrobnějších studií v této indikaci, jelikož příčiny jsou významně závislé na destinaci. Průjmová onemocnění po léčbě antibiotiky Narušení střevní mikroflóry antibiotickou, resp. antimikrobiální léčbou je velmi časté. V závislosti na typu antibiotika a dalších faktorech na straně hostitelského organismu se objevují postantibiotické průjmy nebo střevní dyspepsie až u jedné třetiny léčených pacientů, a to zejména u těch, kterým byla podávána širokospektrá antibiotika. K projevům střevní dysmikrobie může dojít jak během užívání léku či bezprostředně po skončení antibiotické léčby, tak i s odstupem až několika týdnů. Tuto skutečnost je třeba mít na paměti při hodnocení možné kauzální souvislosti střevních obtíží s dříve užívanými léky. Metaanalýza 63 randomizovaných kontrolovaných studií ukázala, že probiotika jsou významně účinná v prevenci průjmového onemocnění při léčbě antibiotiky. Nejlepší výsledky prokázaly S. boulardii a L. rhamnosus GG, dále potom kombinace B. lactis a S. thermophilus. Probiotika je třeba podávat s antibiotiky v odstupu minimálně dvou hodin.

1 M. Bortlík. Probiotika v gastroenterologii. Remedia 2009; 19(1):47-51. 2 M. Lukáš. Prebiotika, probiotika a střevní mikroflora. Interní Med. 2015; 17(1): 14–17.

60


61

Verze 02


Verze 02

Laktózová intolerance Jedná se o primární malabsorpční syndrom, porucha je přímo na úrovni sliznice střeva. Hlavní příčinou je nedostatek nebo postrádání enzymu laktázy, který štěpí laktózu na glukózu a galaktózu. Laktóza zůstává ve střevě a v důsledku osmotické aktivity dochází k nasávání vody do střeva. V tenkém střevě dochází také ke kvašení nerozštěpené laktózy, vzniká oxid uhličitý a řada mastných kyselin (mravenčí, octová). Toto kvašení a nasávání vody má za následek kyselé průjmy. Laktózová intolerance může být primární, tedy vrozená, kdy aktivita enzymu se snižuje po 5. roce života (objevuje se u dětí a dospělých), nebo sekundární, kdy je důsledkem jiného onemocnění, kterým může být celiakie, atrofie tenkého střeva či dlouhodobá parenterální výživa. Probiotické laktobacily jsou schopné štěpit mléčný cukr pomocí beta – galaktosidázy, čímž je možné ovlivnit klinický stav pacientů. Zácpa Používání probiotik v terapii zácpy je v současnosti považováno za experimentální. Významnou roli v prevenci a terapii zácpy však mají prebiotika. Podávání vlákniny a laktulózy je klinicky ověřeno. Crohnova choroba a ulcerózní kolitida

1,2,3

Experimentální práce ukázaly, že idiopatické střevní záněty vznikají v důsledku abnormální imunitní reaktivity k fyziologické střevní flóře u geneticky predisponovaných jedinců. Předpokládá se, že modulování komenzální střevní mikroflóry může zmenšit zánětlivou odpověď. Podávání probiotik se tedy pro jejich imunomodulační účinky jeví jako velmi nadějné. Studie ukazují, že probiotika jsou efektivní v udržování remise ulcerózní kolitidy. Zkoušena byla směs 8 bakterií (Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. delbrueckii, Bifidobacterium longum, B. breve, B. infantis a Streptococcus salivarius spp. thermophilus) a také E. coli Nissle 1917, která vykazovala dobrý efekt u pacientů netolerujících běžnou léčbu mesalazinem. U Crohnovy choroby nejsou prozatím pozitivní účinky relevantně podloženy.

1 D. Dilli, B. Aydin, N. D. Fettah et al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015; 166(3):545-551. 2 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50: 1-16. 3 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.

62


63

Verze 02

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Kolorektální karcinom

Verze 02

1

Probiotika redukují množství hnilobných bakterií ve střevě, které se při přemnožení stávají potenciálními karcinogeny (biogenní aminy, fenoly), resp. prekarcinogeny přeměňující se ve střevním lumenu na karcinogeny (nitrosaminy, sekundární žlučové kyseliny). Podle studií vznikají hnilobné bakterie při konzumaci potravy chudé na vlákninu a bohaté na živočišné bílkoviny. Probiotické bakterie regulují množství hnilobných bakterií kompeticí o potravu a prostor. Sacharolytické bakterie vytvářejí takové prostředí, které je pro hnilobné bakterie naprosto nevhodné, a to díky produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem (zejména butyrátu) a změně prostředí ve střevě na kyselé pH. Ve studiích byl pozorován pozitivní vliv v rámci prevence podávání Bifidobacterium longum, B. lactis, B. breve, L. rhamnosus, L. acidophilus a Streptococcus thermophilus. Nadváha a obezita

2

V této indikaci se preventivní podávání probiotik (především rod Bifidobacterium) jeví jako perspektivní u dětí. U dospělých se uvažuje spíše o roli prebiotik. Ta v experimentálních studiích prokazují ovlivnění produkce leptinu a glukagon like peptidu. Konzumace vlákniny je nedílnou součástí režimových opatření při snižování hmotnosti. Dyslipidémie Bylo objeveno několik mechanismů, kterými mohou probiotika snižovat hladinu cholesterolu: 1) Přeměna cholesterolu bifidobakteriemi, laktobacily (L. acidophilus) a laktokoky (Lactoccocus lactis) byla potvrzena v in vitro studiích a experimentech. 2) Dalším mechanismem je zabudovávání cholesterolu do buněčné stěny a buněčných membrán bakterií. Cholesterol se po zabudování méně absorbuje do enterohepatálního oběhu, což může vést ke snížení cholesterolu sérového. 3) Třetím možným mechanismem snižování hladiny cholesterolu je schopnost probiotik enzymaticky dekonjugovat žlučové kyseliny ve střevě prostřednictví enzymu cholyglycinhydrolázy. Konjugované žlučové kyseliny jsou dobře rozpustné a snadno se vstřebávají, zatímco rozpustnost volných žlučových kyselin (dekonjugovaných) je podstatně nižší. Jsou tedy méně reabsorbovány a mohou být vyloučeny stolicí. Tím se zvýší potřeba pro de novo syntézu dalších nových žlučových kyselin, jejichž prekurzorem je cholesterol. Jeho zvýšená spotřeba by mohla vést k jeho nižší sérové koncentraci. Pozitivní účinky na úpravu lipidového spektra byly pozorovány u L. casei a Saccharomyces 3

boulardii a L. acidophilus.

1 D. Kohoutová, J. Bureš. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní medicína 2013; 15(5): 167-169. 2 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50: 1-16. 3 M. E. Sanfers. An update on the use and investigation of probiotics in health and disease. Gut 2013;62:787–796.

64


4.4.2

Respirační trakt

Verze 02

1,2

Výsledky několika studií prokázaly, že probiotické kultury mají schopnost udržovat poměr Th1 a Th2 lymfocytů, tedy i regulovat případné nadměrné zastoupení Th2, které je mediátorem alergických reakcí. V in vitro studiích bylo prokázáno, že probiotika zvyšují hladinu Th1 cytokinů (IL-2, IL-12, IL-18 a INF-γ) a periferních krevních mononukleárních buněk, a také potlačují produkci a snižují hladinu IgE, který se uvolňováním mediátorů (např. histaminu) podílí na alergických reakcích (zejména přecitlivělosti 1. typu). Přesto je ale třeba dalších podrobnějších studií pro prokázání pozitivního efektu v prevenci a léčbě respiračních onemocnění.

1 N. P. West et al. Supplementation with a single and double strain probiotic on the innate immune system for respiratory illness. e-SPEN Journal 2014, Vol. 9(5), pp. e178-e184. 2 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015 Jan-Feb;91(1):6-21.

65

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Kůže

4.4.3 Akné

Verze 02

1

2

Probiotika svým mechanismem účinku modifikují několik faktorů, které se na rozvoji akné podílí: 1) Podíl na eradikaci bakteriálních původců Studie prokázaly, že produkcí bakteriocinů probiotika přímo inhibují původce Propionibacterium acnes i dalších patogenních mikroorganismů, které se mohou na rozvoji akné podílet (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes).

2) Imunomodulace Imunomodulačním účinkem snižují probiotika produkci prozánětlivých faktorů (např. IL-8, TNF-α) a stimulují uvolňování protizánětlivých (např. interferon, IL-4, IL-10). To bylo prokázáno při perorálním podávání např. L. acidophilus, L. bulgaricus a laktoferinu. Lokálně zánětlivé projevy akné snižoval Enteroccocus faecalis. 3) Ovlivnění bariérové funkce kůže Podpora bariérové funkce kůže je zprostředkována stimulací produkce kožních lipidů – ceramidů. To bylo prokázáno např. u L. termophilus, Streptoccocus termophilus

a také laktoferinu,

glykoproteinu přítomného v mateřském mléce, zejména v kolostru (u dospělých je syntetizován také žlázovými epitelovými buňkami a vylučován do slizničních tekutin, které zvlhčují různé tělesné povrchy, jako jsou slzy, nosní sekret, slizniční sekret pohlavních orgánů a sliny). Probiotika mohou být v této indikaci podávána jak lokálně, tak perorálně. V poslední době se studie zabývají především systémovým působením perorálně podávaných probiotických kultur. Probiotika byla též zkoumána jako adjuvantní léčba při standardní terapii akné pomocí antimikrobiálních látek. Prostřednictvím výše uvedených mechanismů probiotika podporují účinek standardní léčby a současně tlumí její nežádoucí účinky (vaginální infekce, postantibiotický průjem). Atopická dermatitida Studie zaměřené na využití probiotik a prebiotik u atopické dermatitidy prokázaly, že jejich pozitivní účinek se projevuje zejména při preventivním podávání malým dětem (viz kapitola Probiotika v pediatrické populaci). V terapii atopické dermatitidy nebyl zatím účinek potvrzen relevantními studiemi.

1 K. L. B. Nole, E. Yim, J. E. Keri. Probiotics and prebiotics in dermatology. J Am Acad Dermatol. 2014;71(4):814-21. 2 J. Kim, Y. Ko, Y. K. Park et al. Dietary effect of lactoferrin-enriched fermented milk on skin surface lipid and clinical improvement of acne vulgaris. Nutrition. 2010; 26(9):902-9.

66


4.4.4


Verze 02

1,2,3,4,5

V minulosti byly nejprve prováděny pokusy aplikovat žádoucí bakterie, zejména laktobacily, vaginálně (kapsle, tampony). Později bylo zjištěno, že blízké prostředí střev může být zdrojem také žádoucích druhů bakterií a dobře osídlený střevní trakt je základem pro správné osídlení celého organizmu, tedy i pochvy. Po kontaktu buněk slizničního imunitního systému s probiotiky jsou aktivovány mechanizmy přirozené i získané imunity jak lokálně na sliznicích, tak i systémově. Výsledky několika studií též prokázaly, že některé druhy rodu Lactobacillus mají schopnost přestupovat ze střeva přes pánevní hráz a osídlovat tak vaginální prostředí. Důležitou roli hraje také osídlení konečníku, protože se u žen nachází v bezprostřední blízkosti urogenitálního traktu. Tato zjištění přispívají k opodstatnění perorálního podávání probiotik v terapii a prevenci vaginálních zánětů. Efekt probiotik v léčbě a prevenci především urogenitálních infekcí je vysvětlován několika mechanizmy: 1) adheze probiotických bakterií k epitelu bránící přilnutí patogenů, 2) vyvázání patogenů agregací s nimi, produkcí antimikrobiálních látek (organické kyseliny, peroxid vodíku, bakteriociny), 3) stimulací imunitního systému. Zdravá sliznice pochvy snižuje možnost přenášení většiny sexuálně přenosných infekcí a zajišťuje relativní ochranu i před recidivami. Studie prokazují, že podávání probiotik při bakteriální vaginóze, která je již léčená metronidazolem, zvyšuje efektivitu terapie. Jako pozitivní se jeví také podávání probiotik při vaginální dysmikrobii v těhotenství jako prevence předčasného porodu. Osídlení vaginálního prostředí prospěšnými bakteriemi hraje důležitou roli také v rozvoji mibrobiomu dítěte, protože při porodu dochází k první kolonizaci dítěte a jeho jednotlivá mikrobiota zpočátku nesou znaky vaginálního mikrobiomu matky. Ideální je podávání polykomponentních probiotických přípravků, ve kterých jsou vzájemně doplňovány mechanismy účinků jednotlivých probiotických kultur. Mezi dobře prověřené druhy v této indikaci patří L. rhamnosus, L. fermentum, L. gasseri, dále L. acidophilus, L. plantarum, L. bulgaricus, L. crispatus a Saccharomyces boulardii. Recentní randomizovaná dvojitě slepá studie u premenopauzálních žen s recidivující infekcí močových cest ukázala, že lokální aplikace Lactobacillus crispatus ve formě vaginálních čípků redukovala významně recidivy infekcí močových cest a stejný efekt vykazovala i při preventivním podávání.

1 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015;91(1):6-21. 2 M. Strus, A. Chmielarczyk, P. Kochan et al. Studies on the effects of probiotic Lactobacillus mixture given orally on vaginal and rectal colonization and on parameters of vaginal health in women with intermediate vaginal flora. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2012;163(2):210-5. 3 G. Vujic, A. Jajac Knez, V. Despot Stefanovic et al. Efficacy of orally applied probiotic capsules for bacterial vaginosis and other vaginal infections: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2013;168(1):75-9. 4 W. Ya W, C. Reifer, L. E. Miller. Efficacy of vaginal probiotic capsules for recurrent bacterial vaginosis: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Am J Obstet Gynecol. 2010;203(2):1-6. 5 P. Koliba. Probiotika z pohledu gynekologa. Med. praxi 2012; 9(8–9): 354–359.

67


4.5

Verze 02

Probiotika a ATB rezistence1,2,3

Obdobně jako patogenní mikroorganismy mohou být vůči antibiotikům rezistentní také probiotické mikroorganismy. Rezistence probiotik na antibiotika může být stejně jako u patogenů přirozená, tedy primární geneticky podmíněná necitlivost na antibiotikum bez předchozího kontaktu, nebo se může jednat o rezistenci sekundární = získanou. V případě probiotik je sekundární rezistence v drtivé většině genotypová – získaná mutací původních genů nebo zprostředkovaná horizontálním přenosem genu na plasmidech. Přirozená rezistence může představovat potenciální výhodu pro podávání probiotik u dysmikrobie při antibiotické léčbě. U rezistentních kmenů lze probiotikum podávat současně s dávkou antibiotika a zvýšit tak compliance pacienta, protože může antibiotikum a probiotikum užít současně. Rezistence na konkrétní antimikrobiální látku ale bývá u většiny probiotik těžko dohledatelná, proto se doporučuje podávat probiotické preparáty v odstupu alespoň 2 hodin od užití antimikrobiální látky. Problém představuje rezistence získaná. Sekundárně rezistentní probiotikum může totiž rezistenci vůči antibiotikům přenášet na patogenní mikroorganismy, což představuje hrozbu pro šíření antibiotické rezistence. Díky rozvoji genotypových sekvenovacích metod lze v dnešní době určit detailní genotyp jednotlivých kmenů. To napomáhá antibiotické rezistenci předcházet. Ideálním probiotikem by pak bylo takové, které by mělo přesně definované geny rezistence vůči antibiotikům a současně by bylo prokázáno, že se tyto konkrétní geny nemohu přenášet na patogenní mikroorganismy. To ale není, i přes dostupnost nejmodernějších metod, u většiny probiotik obvyklé (limitace vysokými náklady na testování). Proto je doporučováno používání co nejméně rezistentních kmenů vždy, když je to možné, aby se pravděpodobnost přenosu snížila na minimum. O přirozené rezistenci mluvíme u probiotik v případě, kdy rezistence vůči danému antimikrobiálnímu agens je typická pro všechny kmeny daného druhu. Naopak, když je kmen typicky vnímavého druhu odolný vůči danému antibiotiku, je to považováno za získanou rezistenci. EFSA (European Food Safety Authority) požaduje testování antibiotické rezistence vůči devíti antibiotikům, které se využívají v humánní a veterinární medicíně. Jedná se konkrétně o ampicilin, vankomycin, gentamicin, kanamycin, streptomycin, erytromycin, klindamycin, tetracyklin a chloramfenikol a ve zvláštních případech (např. u Enterococcus faecium a E. coli) tylosin, apramycin, kyselina nalidixová, sulfonamid a trimetoprim. V technických pokynech EFSA jsou definovány minimální inhibiční koncentrace (MIC) vybraných bakteriálních rodů, příp. druhů, které jsou neustále aktualizovány.

1 EFSA. Scientific Opinion on the maintenance of the list of QPS biological agents intentionally added to food and feed (2012 update). EFSA Journal 2012;10(12):3020 [84 pp.]. 2 EFSA. Guidance on the assessment of bacterial susceptibility to antimicrobials of human and veterinary importance. EFSA Journal 2012;10(6):2740 [10 pp.]. 3 Georgieva, L. Yocheva, L. Tserovska et al. Antimicrobial activity and antibiotic susceptibility of Lactobacillus and Bifidobacterium spp. intended for use as starter and probiotic cultures. Biotechnol Biotechnol Equip. 2015; 29(1): 84– 91.

68


Verze 02

Na základě určení citlivosti probiotického mikroorganismu vůči antibiotikům můžeme hovořit o jeho bezpečném používání. Jako bezpečná jsou označována ta probiotika, která jsou citlivá vůči všem referenčním antimikrobiálním látkám nebo vůči nim vykazují přirozenou rezistenci. Příkladem jsou bakterie rodu Bifidobacterium, které jsou s největší pravděpodobností primárně rezistentní

vůči

streptomycinu,

gentamicinu

a

kanamycinu

a

vůči

ostatním

referenčním

antimikrobiálním látkám jsou citlivé.

Obr. 22: Citlivost bifidobakterií vůči ATB1 U rodu Lactobacillus byl předpoklad stejný. Nicméně některé studie z poslední doby ukázaly, že některé kmeny jak bifidobakterií, tak laktobacilů mohou nést potenciálně přenosné geny rezistence. U Enterococcus faecium byl potvrzen přenos genů rezistence na vankomycin, což je hlavní příčinou nozokomiálních infekcí. Tyto výše uvedené skutečnosti jen podporují snahu, aby byla všechna probiotika uváděná na trh geneticky testována.

1 G. Kunová, A. Vidaillac, Š. Ročková et al. Testování bifidobakterií na citlivost vůči antimikrobiálním látkám. Mlékařské listy 2012, 135: I-V.

69


Verze 02

Prebiotika1

4.6

Jsou nestravitelná enzymatickým systémem trávicího traktu, nevstřebávají se a v nezměněné podobě přecházejí do tlustého střeva. V tlustém střevě jsou fermentována střevními bakteriemi a zvyšují tak produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem, které jsou nezbytné pro výživu kolonocytů a správnou funkci mikrobiomu. Jejich příjem stravou má příznivý fyziologický účinek díky selektivní stimulaci růstu nebo metabolické aktivity některých kmenů střevní mikroflóry. Ve srovnání s léčbou probiotiky má léčba prebiotiky často větší dopad na původní mikroflóru jednotlivce. Mezi hlavní pozitivní účinky prebiotik patří imunomodulace, produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem a zvýšení vstřebávání vápníku, hořčíku a železa. Prebiotika se přirozeně vyskytují v mateřském mléce, v některých rostlinách, např. v cibuli, česneku, artyčoku, topinamburu, pόrku, čekance, fazolích, banánech, hrachu a v obilovinách. Často bývají přidávána do potravin, nápojů a mléčné kojenecké výživy. Požadavky na prebiotika: 

známý původ, čistota, chemické složení a struktura,



mají procházet horní částí trávicího ústrojí v nezměněné formě, kde se nehydrolyzují ani nevstřebávají,



slouží selektivně určitým bakteriím tlustého střeva jako substrát, který zvyšuje metabolickou aktivitu těchto bakterií nebo podporuje jejich růst,



pozitivně ovlivňují složení střevní mikroflóry tlustého střeva,



mají celkově pozitivní vliv na zdraví a pohodu jedince.

4.6.1

Druhy prebiotik

Prebiotika jsou sacharidy a podle velikosti jejich molekuly je rozdělujeme na: a) Polysacharidy (inulin, škrob) b) Oligosacharidy (fruktooligosacharidy – FOS, galaktooligosacharidy – GOS, xylooligosacharidy) c) Disacharidy (laktulóza, laktitol)

Inulin Inulin je polysacharid složený z převážně fruktózových jednotek (2 – 60), zakončený bývá molekulou glukózy. Není štěpen enzymaticky v tenkém střevě a nezměněn přechází do tlustého střeva, kde slouží jako zdroj energie pro probiotické bakterie. Nejhojněji je zastoupen v artyčoku, čekance, chřestu, kořenu pampelišky. Nejčastěji jej z potravy získáváme z cibule, česneku, pórku, žita a ječmene. V probiotických přípravcích se používá především v kombinaci s bakteriemi rodu Lactobacillus.

1 M. A. Scheid. Effect od prebiotics on the health of the eldery. Food Research Inernational 2013;53; 423-436.

70


Verze 02

Fruktooligosacharidy (FOS) Jejich zdrojem je ovoce a zelenina (průměrný obsah v ovoci a zelenině je 6 %). Mohou se i připravovat částečným štěpením inulinu. Stimulují růst a metabolické účinky bifidobakterií – ty totiž obsahují β-fruktosidázu, která dokáže štěpit strukturu FOS. Většina patogenních bakterií specifické vazby ve struktuře FOS štěpit nedokáže, a proto jsou FOS velmi selektivním prebiotikem. FOS nejsou dobrým substrátem pro E. coli a Clostridium perfringens, ani pro Strepptococcus mutans (nepřispívají k tvorbě zubního kazu). Stimulací růstu prospěšných bifidobakterií bylo při podávání FOS prokázáno: 

Zvýšení vstřebávání hořčíku a vápníku.



Zvýšení koncentrace butyrátu a stimulace slizniční imunity střeva.



Snížení pH ve střevě (zvýšenou tvorbou acetátu a laktátu) – snížení pH není příznivé pro růst patogenních bakterií.



Dochází také ke snížení enzymatické aktivity a snížení tvorby karcinogenních látek (nitroso sloučeniny, metabolity žlučových kyselin).



Snížení LDL cholesterolu.



Zmírnění zácpy.

Všechny účinky nasvědčují, že konzumace FOS může působit jako protektivní faktor před vznikem rakoviny tlustého střeva. Při dávkování 3 - 6 g FOS denně se snižuje produkce toxických složek a nežádoucích enzymů ve střevech o 40 - 45 %. Pozitivní efekt pro dospělého má dávka 2 - 10 g denně, ale průměrný denní příjem je pouze 0,8 g/den.

Galaktooligosacharidy

1

Jsou živočišného původu (mléko). Připravují se z laktózy a galaktózy. Jsou jako prebiotika používány především v kojenecké náhradní výživě. Využívají se i pro další vlastnosti – zvyšují viskozitu výrobků, omezují projevy mikrobiální kontaminace výrobků, omezují hnědnutí potravin v důsledku Maillardovy reakce.

Laktulóza Je využívána především střevními bifidobakteriemi. Její příjem dokáže zvýšit množství střevních bifidobakterií. U dospělého člověka způsobí příjem 3 g laktulózy denně kolonizaci střev bifidobakteriemi ze 47 %.

1 J. Rudolfová. Prebiotický účinek galaktooligosacharidů a využití laktosy pro jejich produkci. Chem. Listy 2005; 99:168.174.

71


4.6.2

Vláknina

Verze 02

1

Ne každá vláknina je prebiotikem. Vlákninu dělíme na rozpustnou a nerozpustnou. Nerozpustná vláknina (lignin, celulóza) je nefermentovatelná, váže vodu a tím zvyšuje objem stolice a zkracuje dobu průchodu tlustým střevem → pomáhá při zácpě. Rozpustná vláknina (inulin, hemicelulóza, pektin, FOS) ovlivňuje objem stolice méně, ale snižuje cholesterol a glykemii ovlivněním jejich vstřebávání ze střeva. Stimuluje růst bakterií ve střevě (dle vlákniny i poměrně specificky) – je pro ně substrátem, z nějž vznikají mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Pokud není ve střevě přítomna žádná vláknina, bakterie získávají energii i fermentací proteinů, při které vznikají toxické a potenciálně karcinogenní látky. Ze všech probiotických kmenů jsou právě bifidobakterie nejvíce pozitivně ovlivněny příjmem vlákniny a prebiotik. Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) je doporučený denní příjem pro dospělého člověka asi 20 – 35 g vlákniny na den. U dětí do deseti let lze použít pravidlo „věk dítěte + 5“, čili například tříleté dítě by mělo mít ve stravě přibližně 8 g vlákniny denně.

4.6.3

Mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA -short chain fatty acid)

2

Kyselina propionová a kyselina octová (propionát, acetát) jsou vstřebány, v játrech poté transformovány na mastné kyseliny a glukózu (jde o významný energetický přínos především u pacientů s malnutricí). Kyselina máselná (butyrát) chrání buňky tlustého střeva a brání proliferaci buněk kolorektálního karcinomu.

Funkce SCFA: 

Zvýšení energetického příjmu.



Snížení pH ve střevě. o

omezení růstu patogenních organismů a hnilobných procesů

o

snížení tvorby karcinogenů ve střevě

o

zvýšené vstřebávání minerálů a stopových prvků



Výživa buněk střevní sliznice, tvorba hlenu na sliznici střeva.



Pravděpodobně také ovlivňují chuť k jídlu a chování.



Jako neuroaktivní metabolity mikrobiálního původu dokážou stimulovat i nervový systém a peristaltiku střeva.

1 P. Gourbeyre. Probiotics, prebiotics, and synbiotics: impact on the gut immune system and allergic reactions. Journal of Leukocyte Biology 2011; 89:685-697. 2 D. Kohoutová. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní Med. 2013; 15(5): 167–169.

72


Verze 02

SYNBIOTIKA jsou definována jako kombinace probiotik a prebiotik - tedy živých mikroorganismů prospěšných pro lidské zdraví a nestravitelných části potravy, které slouží jako substrát pro jejich růst. Tato kombinace přispívá k prodloužení přežití probiotika, pro které je prebiotikum specifickým substrátem vhodným k fermentaci. Prvním přirozeně se vyskytujícím synbiotikem, které přijímáme, je mateřské mléko. Prebiotikum napomáhá probiotiku při průchodu trávicím traktem, díky němu je i odolnější k působení kyslíku a nízkému pH a v tlustém střevě je pro něj výživou a napomáhá rychlejšímu množení a kolonizaci. Vhodné kombinace: 

Bifidobakterium + fruktooligosacharidy



Lactobacillus + inulin



Bifidobacterium + Lactobacillus + FOS + inulin

1

1 T. Iannitti, B. Palmieri. Therapeutical use of probiotic formulations in clinical practice. Clinical Nutrition 2010; 29(6):701725.

73


4.7

Verze 02

Probiotika, prebiotika a jejich užívání v pediatrické populaci

Jak bylo uvedeno v kapitole 2.2.5, mikrobiální kolonizace člověka začíná během porodu a k jejímu největšímu rozmachu dochází během prvních tří let života, poté se již složení mikrobiomu podobá dospělému. Je prokázáno, že kolonizace střeva tělu prospěšnými bakteriemi je mnohem důležitější pro vývoj imunitního systému v raném dětství, než když probíhá v pozdějším věku. Základními faktory, které kolonizaci ovlivňují, jsou způsob porodu (přirozenou cestou/císařským řezem), zda je dítě kojeno či nikoliv a zda bylo donošeno nebo se narodilo předčasně. Složení vaginálního mikrobiomu hraje důležitou roli při přirozeném porodu, protože první osídlení dítěte nese jeho znaky. Vaginální mikrobiota může být během těhotenství ovlivněna podáváním antibiotik, která narušují zejména přítomnost bakterií rodu Lactobacillus. Při porodu císařským řezem dominuje při ovlivnění kojence kožní mikrobiom matky. U takto narozených dětí je díky narušení přirozeného přenosu mikrobiomu porodní cestou zvýšené riziko vzniku například celiakie, astmatu, diabetu mellitu 1. typu, nespecifických střevních zánětů a obezity v pozdějším věku (a i u dalších generací).

1

Kojení má zásadní vliv na kolonizaci a dozrávání střevního mikrobiomu. Mateřské mléko není sterilní, obsahuje zejména tyto bakteriální rody – Staphylococcus, Streptococcus, Serratia, Pseudomonas, Corynebacterium, Ralstonia, Propionibacterium, Sphingomonas, Lactobacillus a Bifidobacterium. Oligosacharidy (tedy prebiotika) tvoří třetí kvantitativně největší složku mateřského mléka, jejich koncentrace kolísá od 6-12 g/l. Ve většině případů jsou odvozeny od laktózy. Selektivně podporují růst pozitivní střevního mikrobiomu (zejména bifidobakterií) a tím podporují imunitní systém kojenců. Oligosacharidy mateřského mléka mají také vliv na rozvoj nervové soustavy, vstřebávání vápníku a negativně působí na adherenci patogenních bakterií na střevní stěnu. Jestliže nemůže být dítě z nějakého důvodu kojeno, je vhodné mu podávat náhradní kojeneckou výživu obohacenou o probiotika i prebiotika. Některé umělé kojenecké výživy pro děti do 4–6 měsíců života jsou obohacovány o prebiotika (oligosacharidy), probiotika (B. lactis, B. bifidum, Streptococcus thermophilus, Streptococcus helveticus, B. longum a L. rhamnosus) a synbiotika. Prebiotika v těchto formulích významným způsobem ovlivňují střevní mikrobiom, který se více podobá mikrobiomu kojených dětí. Některá probiotika zvyšují frekvenci stolic. Starší kojenci živení umělými kojeneckými výživami obohacenými o probiotika normálně rostou a probiotika nemají žádné vedlejší účinky. Některé výsledky ukazují, že kojenecké formule obohacené B. lactis samotným nebo v kombinaci se Streptococcus thermophilus, případně ještě s L. helveticus snižují riziko gastrointestinálních infekcí u dětí.

23

Postupným zaváděním nemléčné výživy významně roste diverzita střevního mikrobiomu. Ubývá bifidobakterií a přibývá laktobacilů a nekultivovatelných kmenů (obr. 23).

1 N. T. Mueller, E. Bakacs, J. Combellick et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol Med. 2015; 21(2): 109–117. 2 Doporučení Pracovní skupiny dětské gastroenterologie a výživy ČPS. Česko-slovenská pediatrie 2014, 69, S1. 3 P. Frühauf. Mikrobiota v období mezi 6. a 24. měsícem. Pediatr. praxi 2011; 12(3): 214–216.

74


75

Verze 02


Verze 02

Obr. 23: Změny mikrobiomu mezi 6. a 24. měsícem1 Po odstavování klesá podpora mikrobiomu dítěte bakteriemi a oligosacharidy mateřského mléka. Prebiotickou podporu poskytují přirozené zdroje vlákniny z potravy. Po odstavení mizí výraznější rozdíly mezi mikrobiomem kojeného a nekojeného dítěte. Od 3 let je téměř totožný s mikrobiomem dospělého.

4.7.1

Účinek probiotik a prebiotik na jednotlivé mikrobiomy pediatrické populace

Akutní infekční průjmová onemocnění

2,3

Probiotika působí především na průjmy virového původu, zejména pak ty vyvolané rotaviry. Probiotické kultury mají příznivý vliv při zvládání akutního infekčního průjmu, efekt vykazují především Lactobacillus

rhamnosus

GG,

Bifidobacterium

lactis,

Streptococcus

thermophilus,

Saccharomyces boulardii. Čím dříve je probiotikum podáno, tím je účinnější. Dávka probiotika nemá 10

být menší než 10 CFU. Při podávání probiotik dětem v této indikaci je současně nutná rehydratace. Výsledky randomizovaných studií prokazují mírný pozitivní vliv podávání probiotik v prevenci akutních infekčních gastrointestinálních onemocnění u jinak zdravých dětí. Pro rutinní preventivní podávání probiotik u rotavirových infekcí však není prozatím dost přesvědčivých důkazů.

1 P. Frühauf. Mikrobiota v období mezi 6. a 24. měsícem. Pediatr. praxi 2011; 12(3): 214–216. 2 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173. 3 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50: 1-16.

76

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Průjem při léčbě antibiotiky

Verze 02

1

Při podávání antimikrobiálních látek, zejména těch s širokým spektrem účinku (peniciliny, cefalosporiny, klindamycin), dochází k narušení střevního mikrobiomu. To může vést až k vyvolání průjmu. Probiotika hrají významnou roli při prevenci průjmu vyvolaného antibiotiky. Prokázaný účinek mají především Saccharomyces boulardii a Lactobacillus rhamnosus GG, dále potom kombinace Bifidobacterium lactis a Streptococcus thermophilus. Naopak v terapii nebyl jejich pozitivní efekt jednoznačně prokázán. Při preventivním podávání je kvůli nebezpečí inaktivace probiotik podávání v odstupu 2 hod. od podání antimikrobiální látky. Cestovatelský průjem Jako perspektivní se jeví preventivní podávání zejména S. boulardii, je však třeba dalších podrobnějších studií v této indikaci, jelikož příčiny jsou významně závislé na destinaci. Zácpa V prevenci a terapii zácpy bylo podávání probiotik několika studiemi potvrzeno (např. u E. coli Nissle 1917, Lactobacillus rhamnosus a Bifidobacterium breve), ovšem data nejsou dostatečná, aby mohlo být podávání doporučeno. Jejich podávání je v současnosti spíše na experimentální úrovni. Významnou roli v prevenci a terapii zácpy však mají prebiotika. Podávání vlákniny a laktulózy je klinicky ověřeno. Dětské koliky Dosud provedené studie naznačují možný pozitivní vliv probiotik při preventivním i léčebném podávání u dětských kolik. Zkoumáno bylo hlavně působené Lactobacillus reuteri. Je však třeba dalších randomizovaných studií, které by tento potenciál potvrdily. Slibněji se zatím jeví synbiotika – směs laktobacilů, bifidobakterií a fruktooligosacharidů byla při dětské kolice účinnější než placebo. Syndrom dráždivého tračníku Syndrom dráždivého tračníku je charakterizován poruchou vyprazdňování stolice spojené s břišním diskomfortem. Projevuje se bolestí břicha, nadýmáním, nucením na stolici, pocitem nedokonalého vyprázdnění, průjmem nebo naopak zácpou. Vlivem abnormální motility a sekrece v tlustém střevě dochází k druhotné poruše bakteriálního osídlení. Dráždivý tračník je proto vhodnou indikací k zavedení dlouhodobé léčby probiotiky, což bylo prokázáno i mnohými studiemi. Jako efektivní se jeví Escherichie coli Nissle 1917, Lactobacillus reuteri, L. rhamnosus, Streptococcus thermophilus a Bifidobacterium longum. Snížení intenzity příznaků dráždivého tračníku bylo zaznamenáno také při podávání prebiotik (jak samotných, tak v kombinaci s probiotiky).

1 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015;91(1):6-21.

77

Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání Nekrotizující enterokolitida

Verze 02

1,2

Nekrotizující enterokolitida je nejčastější příčinou morbidity i mortality nedonošených dětí. Postihuje 3 % (u dětí s porodní hmotností 1251 – 1500 g) – 12 % (u dětí s porodní hmotností <750 g) dětí s velmi nízkou porodní hmotností. Úmrtnost se pohybuje od 16 % (u dětí s porodní hmotností 1251 – 1500 g) do 42 % (u dětí s porodní hmotností <750 g). Riziko rozvoje nekrotizující enterokolitidy je nepřímo úměrné porodní hmotnosti. Stejně tak mortalita je vyšší u dětí s nižší porodní hmotností. Mechanizmus vzniku onemocnění není zatím zcela objasněn. Předpokládá se, že hlavními faktory podílejícími se na rozvoji onemocnění jsou nedonošenost, enterální výživa a bakteriální kolonizace. Z meta-analýz randomizovaných studií je patrné, že probiotika příznivě ovlivňují prevenci a léčbu nekrotizující enterokolitidy u nedonošených dětí. Tento efekt vykazovaly tyto druhy: Lactobacillus rhamnosus

GG,

Bifidobacterium

bifidum,

Streptococcus

thermophilus,

Lactobacillus

acidophilus a Bifidobacterium infantis. Podávání prebiotik nesnižovalo incidenci nekrotizující enterokolitidy, ale příznivě ovlivňovalo u předčasně narozených dětí kolonizaci střev prospěšnými bakteriemi.

3

Synbiotikum (Bifidobacterium lactis + inulin) vykazovalo obdobný účinek jako samotné probiotické kultury.

4

Crohnova choroba a ulcerózní kolitida

5,6

Studie zaměřené na zkoumání účinnosti probiotik v prevenci a terapii idiopatických střevních zánětů se zaměřují především na dospělou populaci. Nicméně směs 8 bakterií (Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. delbrueckii, Bifidobacterium longum, B. breve, B. infantis a Streptococcus salivarius spp. thermophilus) byla účinná v udržení remise i u dětí. U Crohnovy choroby je nutný další výzkum.

Vakcinace

7

Stimulace dendritických buněk, monocytů a makrofágů, ovlivnění aktivity B-lymfocytů má význam při podávání probiotik (Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus) současně s vakcinací (rotavirovou nebo salmonelovou vakcínou), kdy dochází ke zvýšení protilátkové odpovědi na antigen.

1 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015;91(1):6-21. 2 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173. 3 R. Srinivasjois, S. Rao, S. Patole. Prebiotic supplementation in preterm neonates: updated systematic review and metaanalysis of randomised controlled trials. Clin Nutr. 2013;32(6):958-65. 4 D. Dilli at al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015;166(3):545-51.e1. 5 D. Dilli, B. Aydin, N. D. Fettah et al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015; 166(3):545-551. 6 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50(1):1-16. 7 M. Bortlík. Probiotika v gastroenterologii. Remedia19, 1, 2009.

78


Verze 02

Alergická onemocnění Hypotetický regulační význam probiotik u alergických onemocnění vychází z toho, že probiotika mají v pokusech in vitro imunosupresivní vlastnosti na proliferaci lymfocytů a tvorbu interleukinu 4 (IL-4). Následná odpověď nejen k mikrobiálním, ale také k dietním antigenům, je zprostředkována zvýšenou tvorbou protizánětlivých cytokinů (např. IL-10), a transformujícího růstového faktoru beta (TGFβ). Zajímavé práce byly provedené u dětí s vysokým rizikem vzniku atopie. Výzkum prokázal signifikantní změnu mikrobiální střevní flóry ve třetím týdnu života po narození u atopiků oproti zdravým stejně starým dětem. Převažující flórou u postižených dětí byly klostridia a naopak malé procento bylo zastoupeno fyziologicky se vyskytujícími bifidobakteriemi. Významné zlepšení klinického průběhu atopického ekzému bylo zjištěno i u kojenců, kteří dostávali terapii probiotiky (Lactobacillus fermentum). U těchto dětí došlo rovněž k úpravě i laboratorních markerů zánětu. V jiné práci bylo prokázáno, že probiotika (Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri) podávaná preventivně prenatálně a postnatálně po dobu 6 měsíců dětem s vysokým rizikem vznikem atopie významně snížila riziko a prevalenci atopického ekzému na polovinu v porovnání s dětmi, které dostávaly pouze placebo.

1

Podávání prebiotik vedlo ke sníženému výskytu atopické dermatitidy u kojenců a tento efekt byl spatřován ve větším množství bifidobakterií v jejich stolici. V další studii podávání prebiotik vedlo k menšímu výskytu alergických onemocnění a infekci v prvních dvou letech života. Jiná skupina autorů prokázala stejný příznivý efekt do věku 12 měsíců.

2

Nadváha a obezita Existuje studie, která prokazuje, že ve vzorcích stolice kojenců s normální hmotností je více bifidobakterií než ve stolici dětí s nadváhou. U kojenců s nadváhou bylo také nalezeno zvýšené množství Staphylococcus aureus ve srovnání s dětmi s normální hmotností. Změněné složení mikrobiomu předcházelo vznik nadváhy. V jiné studii perinatální intervence probiotiky zmírňovala excesivní růst hmotnosti dětí, zejména těch, které se později staly obézními.

1 M. Lukáš. Prebiotika, probiotika a střevní mikroflora. Interní Med. 2015; 17(1): 14–17. 2 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173. 3 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.

79

3


Verze 02

5 ZÁVĚR 1. Pouze 10 % zdravého lidského organismu tvoří lidské buňky – zbylých 90 % buněk našeho organismu jsou buňky bakteriální. 2. Lidský mikrobiom má významný podíl na trávení a vstřebávání živin, biosyntéze vitamínů a ochranných faktorů, bariérových funkcích sliznic a povrchů, které osídluje a reguluje odpovědi imunitního systému. 3. Mikrobiom je rozdílný jak mezi jednotlivými lidmi (genetika, pohlaví), tak během života

jednotlivce

(způsob

porodu,

věk,

výživa,

hygiena,

kouření,

farmakoterapie). 4. Právě rozdíly ve složení mikroflóry mohou mít vliv na náchylnost k různým onemocněním, jako jsou zánětlivá onemocnění střev a kolorektální karcinom, metabolická

onemocnění

(diabetes,

obezita

a

ateroskleróza),

poruchy

imunitního (alergie, astma, artritida) a nervového systému (autismus, deprese) atd. 5. Racionální

používání

antibiotik

a

edukace

pacienta

zdravotnickým

pracovníkem je nezbytná pro dosažení terapeutického efektu, zachování jejich účinnosti a snížení rizika rozvoje rezistence. 6. Nadměrné užívání antibiotik narušuje přirozený mikrobiom (→ dysmikrobie), přičemž některé změny mohou přetrvávat i roky po ukončení terapie. 7. Probiotika jsou živé mikroorganismy převážně lidského původu, které podány v dostatečném množství ovlivňují příznivě zdravotní stav hostitele. 8. Probiotika mohou obnovovat/posilovat bariérové funkce střevní sliznice, příznivě modulovat reakce imunitního systému člověka, chránit před patogeny selektivním antimikrobním účinkem a podílet se na metabolismu hostitele. 9. Při podávání probiotik a antibiotik by měl být mezi nimi minimálně 2hodinový rozestup. 10. Prebiotika jsou pro člověka nestravitelné látky obsažené v potravinách a jsou potravou pro bakterie. Selektivně podporují růst nebo aktivitu vnímavé bakterie, nebo omezeného počtu střevních bakterií, a tím pozitivně ovlivňují složení střevního mikrobiomu. 80


81

Verze 02


Verze 02

6 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. P. J. Turnbaugh, R. E. Ley, M. Hamady et al. The human microbiome project. Nature 2007; 449: 804-810. 2. M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The yin and yang of bacterial residence in the human gut microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876. 3. D. Ertuk-Hasdemir, D. L. Kasper. Resident commensals shaping imunity. Current Opinion in Immunology 2013; 25: 450-455. 4. E. Org, M. Mehrabian, A. J. Lusis. Untraveling the environmental and genetic interactions in atherosclerosis: Central role of the gut microbiota. Atherosclerosis 2015; 241: 387-399. 5. R. N. Carmody, G. K. Gerber, J. M. Luevano et al. Diet dominates host genotype in shaping the murine gut microbiota. Cell Host & Microbe 2015; 17(1): 72-84. 6. F. Backhed, J. Roswall, J. Dahlgren et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host & Microbe 2015; 17: 690-703. 7. D. I. Bolnick, L. K. Snowberg, P. E. Hirsch et al. Individual diet has sex-dependent effects on vertebrate gut microbiota. Nature Communications 2014; 5:4500. doi: 10.1038/ncomms5500. 8. Y. E. Chen, H. Tsao. The skin microbiome: Current perspectives and future challenges. J Am Acad Dermatol 2013;69:143-155. 9. WHO Guidelines on Hand Hygiene in Health Care – First Global Patient Safety Challenge: Clean Care is Safer Care. World Health Organization 2009. ISBN 9789241597906. 10. M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 8086850-00-5. 11. M. Kolář. Vývoj bakteriální rezistence a nová antimikrobní léčiva. Interní Medicína 2007; 5: 216-216. 12. H. Lüllmann, K. Mohr, M. Wehling. Farmakologie a toxikologie. Grada 2004; 2. české vydání. ISBN 80-247-0836-1. 13. D. Lincová, H. Farghali. Základní a aplikovaná farmakologie. Galén 2007; 2. vydání. ISBN 97880-7262-373-0. 14. S. Sanchéz, A. L. Demain. Antibiotics: Current Inovations and Future Trends. Caister Academic Press 2015; ISBN 978-1-908230-55-3. 15. L. Hawley, R. J. Ziegler, B. L. Clarke. Microbiology & Immunology. Lippincott Williams & Wilkins th

2014; 6 edition. ISBN 978-1-4511-7534-9. 16. T. Frieden. Antibiotic resistence threats in the United States. US Department of Health and Human Services 2013. 17. E. Y. Furuya, F. D. Lowy. Antimicrobial resistant bacteria in the community setting. Nature Reviews Microbiology 2006; 4: 36-45. 18. V. Dostál. Používáme antimikrobiální terapii racionálně? Medicína pro praxi 2011; 8(12): 518522. Dostupné z: http://www.medicinapropraxi.cz/pdfs/med/2011/12/05.pdf.

82


Verze 02

19. V. Bartů. Přístup k antibiotické léčbě respiračních infekcí. Interní Medicína 2007; 2: 70-74. Dostupné z: http://www.inrnimedicina.cz/pdfs/int/2007/02/04.pdf 20. M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876. 21. M. O. A. Sommer, G. Dantas. Antibiotics and the resistant microbiome. Current Opinion in Microbiology 2011; 14:556-563. 22. H. Taggart, L. Bergstrom. An Overview of the Microbiome and the Effects of Antibiotics. The Journal for Nurce Practitioners 2014; 10(7): 445-450. 23. K. M. Ng, J. A. Ferreyra, S. K. Higginbottom et al. Microbiota-liberated host sugars facilitate post-antibiotic expansion of enteric pathogens. Nature 2013; 502: 96-99. 24. W. M. Wu, Y. S. Yang, L. H. Peng. Microbiota in stomach: new insights. Journal of Digestive Diseases 2014; 15(2): 54-61. 25. L. N. Segal, M. J. Blaser. A Brave New World: The Lung Microbiota in an Era of Change. Annals of the American Thoracic Society 2014; 11(1): 21-27. 26. F. Marra, C. A. Marra, K. Richardson et al. Antibiotic use in children is associated with increased risk of asthma. Pediatrics 2009; 123(3): 1003-1010. 27. S. I. Yang, E. Lee, Y. H. Jung et al. Effect of antibiotic use and mold exposure in infancy on allergic rhinitis in susceptible adolescents. Annals of Allergy, Asthma & Immunology 2014; 113(2): 160-165. 28. M. Wilson. Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease. Cambridge University Press 2005. 29. A. L. Cogen, V. Nizet, R. L. Gallo. Skin microbiota: a source of disease or defence? British Journal of Dermatology 2008; 158(3): 442-455. 30. I. K. Jahid, F. R. Mizan, A. J. Ha, S. Ha. Effect of salinity and incubation time of planktonic cells on biofilm formativ, motility, exoprotease production, and quorum sensing of Aeromonas hydrophila. Food Microbiology 2015; 49: 142-151. 31. V. Singh, K. Singh, S, Amdekar et al. Innate and specific gut-associated imunity and microbial interference. FEMS Immunol Med Microbiol 2009; 55(1): 6-12. 32. J. G. Camp, M. Kanther, I. Semova, J. F. Rawls. Patterns and scales in GI microbial ecology. Gastroenterology 2009; 136(6): 1989–2002. 33. R. J. Siezen, M. Kleerebezem. The human gut microbiome: are we our enterotypes? Microbial Biotechnology 2011; 4(5): 550-553. 34. The new science of metagenomics: Revealing the secrets of our microbial planet. The national academies press 2007; ISBN: 978-0-309-10676-4. 35. T. T. Hansel, S. L. Johnston, P. J. Openshaw: Microbes and mucosal immune responses in asthma. Lancet 2013; 381: 861-873. 36. R. P. Dickson, F. J. Martinez, G. B. Huffnagle. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases. Lancet 2014; 384: 691-702.

83


Verze 02

37. E. S. Gollwitze, B. J. Marsland. Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases – Potential for therapy. Pharmacology & Therapeutics 2014; 141: 32-39. 38. S. N. Peterson, E. Snerud, J. Liu et al. The dental plaque microbiome in health and disease. Plos One 2013; 3:1-10. 39. P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al. Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell distance. Microbiology 2010; 8: 471-480. 40. M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Skin microbiota: Microbial community structure and its potential association with health and disease. Genetics and Evolution 2011; 11: 839848. 41. B. Trivedi. The surface brigade. Nature 2012; 492: 60-61. 42. J. A. Sanford, R. L. Gallo. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in Immunology 2013; 25: 370-377. 43. N. N. Schommer, R. L. Gallo. Structure and fiction of the human skin microbiome. Trends in Microbiology 2013; 21: 660-668. 44. R. Romero, S. S. Hassan, P. Gajer et al. The composition and stability of the vaginal microbiota of normal pregnant women is differnt from tha of non-pregnant women. Microbiome 2014; 2, doi: 10.1186/2049-2618-2-4. 45. D. H. Martin. The microbiota of the vagina and its inluence on women´s health and disease. American Journal of Medicinal Science 2012; 343: 2-9. 46. R. Mandar. Microbiota of male genitál tract: Impact on the health of man and his partner. Pharmacological Research 2013; 69: 32-41. 47. D. Kohoutová, J. Bureš. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní medicína 2013; 15(5): 167-169. 48. S. M. O´Mahony, G. Clarke, Y. E. Borre et al. Serotonin, tryptofan metabolism and the braingut-microbiome axis. Behavioural Brain Research 2015; 277: 32-48. 49. C. Hill, F. Guarner, G. Reid, G. R. Gibson, D. J. Merenstein, B. Pot, L. Morelli, R. B. Canani, H. J. Flint, S. Salminen, P. C. Calder, M. E. Sanders. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014 Aug;11(8):506-14. 50. Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015; 91(1):6-21. 51. M. Strus, A. Chmielarczyk, P. Kochan, P. Adamski, Z. Chełmicki, A. Chełmicki, A. Pałucha, P. B. Heczko. Studies on the effects of probiotic Lactobacillus mixture given orally on vaginal and rectal colonization and on parameters of vaginal health in women with intermediate vaginal flora. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2012 Aug;163(2):210-5. 52. G. Vujic, A. Jajac Knez, V. D. Stefanovic, V. K. Vrbanovic. Efficacy of orally applied probiotic capsules for bacterial vaginosis and other vaginal infections: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2013; 168(1):75-9.

84


Verze 02

53. W. Ya W, C. Reifer, L. E. Miller. Efficacy of vaginal probiotic capsules for recurrent bacterial vaginosis: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Am J Obstet Gynecol. 2010; 203(2):120.e1-6. 54. P. Koliba. Probiotika z pohledu gynekologa. Med. praxi 2012; 9(8–9): 354–359. 55. N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50(1):1-16. 56. S. M. L. Christine, S. C. Ronald. Probiotic Administration Can Prevent Necrotizing Enterocolitis in Preterm Infants: A Meta-analysis. Journal of Pediatric Surgery 2015. 57. R. Srinivasjois, S. Rao, S. Patole. Prebiotic supplementation in preterm neonates: updated systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Clin Nutr. 2013; 32(6):958-65. 58. D. Dilli, B. Aydin, N. D. Fettah et al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015; 166(3):545-551. 59. N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50: 1-16. 60. C. Reiff, D. Kelly. Inflammatory bowel disease, gut bacteria and probiotic therapy. Int J Med Microbiol. 2010; 300(1):25-33. 61. EFSA. Scientific Opinion on the maintenance of the list of QPS biological agents intentionally added to food and feed (2012 update). EFSA Journal 2012;10(12):3020 [84 pp.]. 62. EFSA. Guidance on the assessment of bacterial susceptibility to antimicrobials of human and veterinary importance. EFSA Journal 2012;10(6):2740 [10 pp.]. 63. R. Georgieva, L. Yocheva, L. Tserovska et al. Antimicrobial activity and antibiotic susceptibility of Lactobacillus and Bifidobacterium spp. intended for use as starter and probiotic cultures. Biotechnol Biotechnol Equip. 2015; 29(1): 84–91. 64. P. Frühauf. Mikrobiota v období mezi 6. a 24. měsícem. Pediatr. praxi 2011; 12(3): 214–216. 65. N. T. Mueller, E. Bakacs, J. Combellick et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol Med. 2015; 21(2): 109–117. 66. Doporučení Pracovní skupiny dětské gastroenterologie a výživy ČPS. Česko-slovenská pediatrie 2014, 69, S1. 67. N. P. West, P. L. Horn, S. Barrett et al. Supplementation with a single and double strain probiotic on the innate immune system for respiratory illness. e-SPEN Journal 2014; 9(5): 178-184. 68. O. Uhlík, M. Strejček, M. Hroudová et al. Identifikace a charakterizace bakterií s bioremediačním potenciálem - od kultivace k metagenomice. Chem. Listy 2013; 107: 614– 622. 69. A. Patel, N. Shah, J. B. Prajapati. Clinical application of probiotics in the treatment of Helicobacter pylori infection--a brief review. J Microbiol Immunol Infect. 2014;47(5):429-37.

85


Verze 02

70. G. Huys, N. Botteldoorn, F. Delviqne et al. Microbial characterization of probiotics–Advisory report of the Working Group “8651 Probiotics” of the Belgian Superior Health Council (SHC). Mol. Nutr. Food Res. 2013; 57(8):1479–1504. 71. C. Ceapa, H, Wopereis, L. Rezaiki et al. Influence of fermented milk products, prebiotics and probiotics on microbiota composition and health. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2013; 27(1):139-55. 72. Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015 ; 91(1):621. 73. C. Hill, F. Guarner, G. Reid et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014 ; 11(8):506-14. 74. J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173. 75. M. Lukáš. Prebiotika, probiotika a střevní mikroflora. Interní Med. 2015; 17(1): 14–17. 76. J. L. Round, S. K. Mazmanian: The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nat Rev Immunol. 2009; 9(5):313-23. 77. E. Karatan, P. Watnick: Signals, regulatory networks, and materials that build and break bacterial biofilms. Microbiol Mol Biol Rev. 2009 ;73(2):310-47. 78. C. Robinson: Mass transfer of therapeutics through natural human plaque biofilms: a model for therapeutic delivery to pathological bacterial biofilms. Arch Oral Biol. 2011; 56(9):829-36. 79. G. J. Tortora, B. R. Funke, C. L. Case: Microbiology, an Introduction. 11th Edition. Pearson Education, Inc., 2013. 80. I. G. Karafyllidis: Regulating the quorum sensing signalling circuit to control bacterial virulence: in silico analysis. IET Syst Biol. 2011; 5(2):103-9. 81. A. V. Kane, D. M. Dinh, H. D. Ward. Childhood malnutrition and the intestinal microbiome. Pediatr Res. 2015; 77(1-2):256-62. 82. C. W. Ha, Y. Y. Lam, A. J. Holmes. Mechanistic links between gut microbial community dynamics, microbial functions and metabolic health. World J Gastroenterol. 2014; 20(44):498517. 83. M. L. Barnett. The rationale for the daily use of an antimicrobial mouthrinse. J Am Dent Assoc. 2006;137:6-21. 84. P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al.: Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell distance. Nat Rev Microbiol. 2010; 8(7):471-80. 85. X. Jun, C. Saunders. Dandruff-associated Malassezia genomes reveal convergent and divergent virulence traits shared with plant and human fungal pathogens, Proc Natl Acad Sci USA, 2007; 104(47): 18730-18735. 86. E. Meyer, P. Gastmeier, M. Deja et al.: Antibiotic consumption and resistance: data from Europe and Germany. Int J Med Microbiol. 2013 ;303(6-7):388-95. 87. A. Hollis, Z. Ahmed: Preserving antibiotics, rationally. N Engl J Med. 2013; 369(26):2474-6.

86


Verze 02

88. K. L. B. Nole, E. Yim, J. E. Keri. Probiotics and prebiotics in dermatology. J Am Acad Dermatol. 2014;71(4):814-21. 89. J. Kim, Y. Ko, Y. K. Park et al. Dietary effect of lactoferrin-enriched fermented milk on skin surface lipid and clinical improvement of acne vulgaris. Nutrition. 2010; 26(9):902-9. 90. C. Hu. Type 1 diabetes and gut microbiota: Friend or foe? Pharmacological Research 2015; 98: 9–15. 91. S. L. Weng, C. M. Chiu, F. M. Lin et al.: Bacterial communities in semen from men of infertile couples: metagenomic sequencing reveals relationships of seminal microbiota to semen quality. PLoS One. 2014;9(10):e110152. 92. T. Iannitti, B. Palmieri. Therapeutical use of probiotic formulations in clinical practice. Clinical Nutrition 2010; 29(6):701-725. 93. W. G. Wade. The oral microbiome in health and disease, Pharmacol Res. 2013;69(1):137-43. 94. O. Dubec, M. Seydlová, T. Dostálová. Halitóza - současný pohled na etiologii, diagnózu a léčbu, Prakt. zub. Lék. 2011;59(2): 29-41. 95. M. E. Sanfers. An update on the use and investigation of probiotics in health and disease. Gut 2013;62:787–796. 96. M. A. Scheid. Effect od prebiotics on the health of the eldery. Food Research Inernational 2013;53; 423-436. 97. L. Bull-Otterson, W. Feng. I. Kirpich et al. Metagenomic analyses of alcohol induced pathogenic alterations in the intestinal microbiome and the effect of Lactobacillus rhamnosus GG treatment. PLoS One 2013;8(1):e53028. 98. L. Zhao: The gut microbiota and obesity: from correlation to kausality. Nature Reviews Microbiology 2013; 11(9):639-647.

87

M I K R O B I O M ANTIBIOTIKA PROBIOTIKA A PREBIOTIKA V BĚŽNÉ LÉKÁRENSKÉ PRAXI. Září 2015

Recommend Documents