DE REIKWIJDTE VAN PRO- (EN PRE-)BIOTICA IN HET VOORKÓMEN EN BEPERKEN VAN DE BEHOEFTE AAN ANTIBIOTICA » Dr. Ger P.A. Bongaerts » UMC St. Radboud, Nijmegen
PROBIOTICA en PREBIOTICA • Beide bekend als nuttige voedingssupplementen • Beide werkzaam in en via de darm • Probiotica: goedaardige micro-organismen • Prebiotica: goedaardige vezelachtige chemische stoffen, die niet echt verteerd kunnen worden
PROBIOTICUM (1) : MANIPULATIE DARMFLORA m.b.v. “PROBIOTICA”
• Een levend microbiologisch voedingssupplement dat , • Mits in voldoende aantallen ingenomen • Gezondheid bevorderend werkt • In concreto: vergistend micro-organisme met gunstige stofwisselingseigenschappen
1
PROBIOTICUM (2) : • Meestal micro-organisme uit groep van – lactobacillen – Bifidobacteriën – Saccharomyces boulardii, bier- en bakkersgist • Minimale hoeveelheid nodig voor effect • Ter voorkoming uitspoeling: geregeld gebruiken
ALGEMEEN DOEL : HULP BIJ HERSTEL MICROBIËLE FLORA IN GEHELE DARM (m.a.w. manipulatie darmflora)
• Let wel: Ieder probioticum heeft zijn eigen specifiek karakter
DARM EN BACTERIËN • Concentratie darmflora : – van 103 naar 1012 kve/g voedselbrij
• Concentratie flora afhankelijk van : – voeding – locatie in darm – functie darm ter plekke
DUIK IN BUIK
TRACTUS DIGESTIVUS • • • • •
mond slokdarm maag dunne darm dikke darm
DARMFUNCTIES • Maag: zuursterilisatie • Dunne darm: chemische extractor • Colon: afval-bewaarvat (GFT)
2
RELEVANTE MICRO-ORGANISMEN in de DARM
MO-CONCENTRATIES IN DE DARM
• Micro-organsimen (=MO’s) die zich in darm vermenigvuldigen: – Bacteriën – Gisten
• MO’s die zich niet vermenigvuldigen : – Virussen
MO-CONCENTRATIES IN DE DARM
BACTERIËLE CEL
• Maag: < 103 kve / g • Dunne darm: 103 - 107 kve / g • Colon: 107 - 1011 à 1012 kve / g
BACTERIËLE ACTIVITEIT (1) • Metabole activiteit – mo’s pikken “graantje” mee van voeding – fermentatie met doel: energie-generatie – (fermentatie)producten: laag-moleculair • Melkzuur (lactaat) • Ethanol (“alcohol”) • boterzuur (butyraat)
– daarbij soms ‘ongewenste’ producten (bv. tyramine) – ‘wegwerken’ onnodige stoffen (bv. glycosylering)
BACTERIËLE ACTIVITEIT (2) Gevolg metabolisme: productie van: – Korte-keten vetzuren • azijnzuur en boterzuur
– Vitamines • o.a. vitamine B-complex
– Gas : • H2, CO2 en CH4 • vrij als ‘wind” (flatus)
– Stank • boterzuur, amines, H2S, indol
3
BACTERIËLE ACTIVITEIT (3)
BACTERIËLE ACTIVITEIT (4)
• Aanmaak toxische en allergene producten: – toxische metabolieten (bv. methanol) – allergene metabolieten (bv. tyramine) – toxines zoals: • (pyrogeen) LPS (lipo-polysaccharide) • cholera-toxine
• Cel-opbouw – energieproductie voor cel-opbouw – aanmaak laag-moleculaire bouwstoffen – aanmaak hoog-moleculair producten
• Vermenigvuldiging en daardoor groei
– immunologisch ‘ongewenste’ producten
SPECIFIEK DOEL GEBRUIK PROBIOTICUM : 1. Voorkoming effecten pathogene darmflora 2. Voorkoming toename pathogene darmflora 3. Vermindering hoeveelheid pathogene darmflora
PRIMAIRE EFFECTEN:
PROBIOTISCHE LACTO’S : • Homolactische lactobacillen: alleen 2 mol melkzuur • Heterolactische lactobacillen: 1 mol melkzuur, 1 mol ethanol, 1 mol CO2 • Facultatief heterolactische lactobacillen: zie homolactisch, maar met een klein percentage CO2
PRIMAIRE EFFECTEN: TWEEDE PRIMAIRE EFFECT:
EERSTE PRIMAIRE EFFECT: • Wegvangen fermenteerbare substraten • Effect: tekort voedsel voor andere MO's • Organismen: lacto’s, bifido’s en gisten
Intestinale gas-druk verhoging • Effect: stimulatie peristaltiek met uitdrijving • Organismen: heterolactische lacto’s en gist Intestinale pH-verlaging door melkzuur-productie • Effect: groei-remming niet-acidotoleranten • Organismen: lacto’s en bifido’s
4
SECUNDAIRE EFFECTEN: Eventueel afdoden andere microorganismen m.b.v. hoog-moleculaire antimicrobiële stoffen, zoals:
TERTIAIRE EFFECTEN:
• nisine (brede range) • lactobacillines (smalle range)
• Stimulatie gluconeogenese vanuit melkzuur in lever • Verwijderen van virussen via absorbtie • Verwijderen van toxines via absorbtie • Vernietigen van toxines
TOTAAL INTESTINAAL EFFECT PROBIOTICA (1)
TOTAAL INTESTINAAL EFFECT PROBIOTICA (2)
• Verdringing andere flora • Minder microbiële diversiteit Slechts “microbiële ruis” Minder stimulatie Peyerse plaques Minder brede aanmaak antilichamen Wel grotere specifieke aanmaak • Minder aantasting darm-barriëres Geen aantasting mucines en membranen
• Minder “vervuilende” micro-organismen minder toxines minder mutagene activiteit • Verdere aanvullingen: antimicrobiële stoffen inactivering C.difficile toxine • Divers: versnelde passage verminderde vet-opname
CASUS: PROBLEMATIEK • • • • •
VROUW: ca 45 jaar Colon-resectie > 80% Zeer frequent sepsis (koorts) Zeer AB-resistente Klebsiella oxytoca Internist: • geen antibiotische mogelijkheden meer • misschien probiotica
CASUS: THERAPIE • In overleg met gastroenterologen: toediening Lactobacillus casei Shirota • Frequentie : 6x per dag – Grote maaltijden: heel flesje – Tussendoor-maaltijden: half flesje • Met extra glucose • Afbouw naar alleen half flesje bij hoofdmaaltijden
5
CASUS: RESULTAAT • Op derde dag: koortsvrij • Op tiende dag: ontslag • Nooit meer terug voor dit probleem • (N.B. permanent Yakult-gebruik: 3x half flesje bij iedere hoofdmaaltijd)
PROBIOTISCHE MANIPULATIE • Gebruik: bij voorkeur tijdens grotere maaltijden • Bij flatulentie: homolactische lacto’s • Bij stasis: heterolactische lacto’s of gisten • Bij D-lactaat effecten: L-lactaat producenten en gisten • Bij alcohol-gevoeligheid: geen gisten en heterolactische lacto’s
(MOGELIJKE) BEPERKINGEN • Niet bij onvoldoende neutralisatie door pancreas-sap • Niet bij malabsorptie-syndromen vb coeliakie • Niet bij kanker en aantal andere ziekten met te hoge inwendige zuurbelasting • Antibioticum-gebruik: afdoding probioticum • Orale/ enterale voeding nodig • Tekort aan vet-oplosbare vitamines mogelijk
PREBIOTICUM (1) : MANIPULATIE DARMFLORA m.b.v. “PREBIOTICA”
• Onverteerbaar, niet-microbieel supplement, dat de gezondheid kan verbeteren • Mits in voldoende aantallen ingenomen • Na ingestie doorstroming naar colon: er is geen resorptie van prebiotica in dunne darm • In colon metabolisatie door anaërobe darmflora • In concreto: een in de dikke darm vergistbare stof met potentieel gunstige effecten op stofwisseling
6
PREBIOTICUM (2) : • In colon anaërobe metabolisatie door gewone colonflora met positief effect op gebruiker • Metabole gebeurtenissen zijn: – Depolymerisatie onverteerbare polysaccharides – Daarna specifieke vergisting ontstane suikers
PREBIOTICUM (4) : • Voorbeelden: – laagmoleculair: lactulose en lactitol – medio-moleculair: fructose-oligosaccharides – hoog-moleculair: inuline, resistant starch
• Practische voorbeelden: – Uien, bruine bonen (bevordert stoelgang) – Supermarkt: diverse stoelgangmiddelen
VERSTOORDE DARMFLORA
PREBIOTICUM (3) : • Metabool effect: a. Vorming melkzuur en korte keten vetzuren b. Gassen c. Nevenproducten: vitamines • Welzijnseffect: ad a.: energie-rijke substraten voor lichaam ad b.: drukverhoging stimuleert peristaltiek ad c.: verbetering fysiologische conditie
ALGEMEEN DOEL : HULP BIJ HERSTEL (MICROBIËLE) COLON-FLORA d.m.v. VERDRIJVING COLON-INHOUD (ook hier manipulatie darmflora)
Verstorende factor: ANTIBIOTICA • Doel antibiotica: verwijderen pathogeen.
VERSTORENDE FACTOR: • • • •
Humane constitutie Chirurgische ingrepen Voeding Antibiotica
Normaliter: • Groeiremming/doding meerdere soorten • Opvulling “ruimte” door resistenten Soms echter: • selectie GISTEN • selectie MULTI-RESISTENTEN – Gevolg: AAD, AAC, of zelfs PMC
7
reikwijdte PROBIOTICA en PREBIOTICA ter voorkoming ANTIBIOTICA therapie: PROBIOTICA : - UITHONGEREN pathogenen in dunne darm - VERDRIJVEN pathogenen aanwezige in dunne darm via gas-geïnduceerde peristaltiek PREBIOTICA: - VERDRIJVEN pathogenen en ongewenste stoffen aanwezige in colon via gas-geïnduceerde peristaltiek
gebruik PROBIOTICA tijdens ANTIBIOTICA therapie - mono-strain preparaat kan gevoelig zijn voor antibioticum (AB) - daarom:
gebruik PREBIOTICA tijdens ANTIBIOTICA therapie Effect onvoorspelbaar vanwege effect antibiotica op colonflora
- bij voorkeur AB-resistent preparaat - multispecies preparaat overwegen - probioticum tijdens maaltijd - antibioticum tussen de maaltijden
reikwijdte PROBIOTICA en PREBIOTICA bij vee en huisdieren PROBIOTICA : - wel effect bij vee en huisdieren - probiotica vaker als groeibevorderaar i.p.v. antibiotica PREBIOTICA: - effect zeer waarschijnlijk niet bij gras-eters (al aangepast aan vezels)
Doel: Verschaffen van betrouwbare en onafhankelijke, wetenschappelijke informatie m.b.t. darmflora en probiotica aan publiek en health professionals
8
