Role probiotik při zánětlivém onemocnění gastroinstestinálního traktu

Jaroslav Blažej

Bachelor's thesis

The role of probiotics in inflammatory disease of the gastrointestinal tract

Abstract:

Role probiotik při zánětlivém onemocnění gastrointestinálního traktuSouhrnTato bakalářská práce se zabývá literárním přehledem nejnovějších poznatků o využití probiotické terapie při léčbě zánětlivých onemocnění gastrointestinálního traktu, mezi které patří Ulcerózní kolitida a Crohnova choroba. Literární rešerše je rozdělena do tří částí, kdy v první části je rozebrána anatomie lidského gastrointestinálního traktu, ve druhé části je shrnuta Crohnova choroba a Ulcerózní kolitida od patofyziologie, přes extraintestinální vlivy až po léčbu. V poslední části jsou zmíněny výsledky různých studií o vlivu probiotik při léčbě zánětlivých onemocnění gastrointestinálního traktu.Zánětlivá onemocnění gastrointestinálního traktu jsou skupinou chronických imunitně zprostředkovaných zánětlivých onemocnění, jnž postihují gastrointestinální trakt v celé jeho délce. Dva hlavní fenotypy jsou Ulcerózní kolitida a Crohnova choroba. Liší se u sebe místem propuknutí a hloubkou do které zasahují, avšak pro obě je typické střídání období remise a klinického relapsu. Crohnova choroba je typická tvorbou transmurálního zánětu v celé délce gastrointestinálního traktu, zatímco Ulcerózní kolitida je charakterizována neustálým mukózním zánětem začínajícím v konečníku a proximálně se rozrůstajícím. Obě tyto choroby jsou výsledkem souhry několika faktorů. Od genetických faktorů, přes vlivy prostředí až po narušení homeostázy střevní mikrobioty a abnormální imunitní reakce, která vyústí v chronický zánět. V konvenční léčbě se užívají imunosupresiva, kortikosteroidy, antibiotika, aminosalicyláty a biologické látky které potlačují produkci protizánětlivých látek. Díky systémovým vedlejším účinkům u většiny léků, je snaha nalézt jiné možnosti pro léčbu. Jelikož jedním z faktorů při vývoji střevních zánětlivých onemocnění je střevní mikrobiom, byl zkoumán vliv probiotik při léčbě. Probiotika jsou mikroorganismy, jenž poskytují hostiteli zdravotní benefity, pokud jsou dodávány ve správném množství. Zároveň musí vykazovat určité vlastnosti. Preferují se probiotika lidského původu, které musí být schopné přežít v podmínkách s nízkým pH, přítomností žlučových kyselin a enzymů. Měly by být bez vektorů přenašejících antibiotické rezistence a patogenitu. Dál musí vykazovat antagonistický vliv proti patogenním organismům. Jejich vliv byl zkoumán v celé řadě studií. Mezi druhy, u kterých se nejvíce zkoumal vliv jsou Lactobacillus rhamnosus GG, Escherichia coli Nissle 1917 a Saccharomyces boulardii. Výsledky u některých studií vykazovaly pouze malé účinky při udržovacích terapiích a žadné účinky při terapiích k navození remise. Některé studie dokonce uváděly zhoršení stavu spojeným s užíváním probiotik. I když léčba probiotik vykazuje malé účinky při léčbě, je snaha o zlepšení terapií a zvýšení probiotických vlastností. Jednou z možností je kombinace probiotik s prebiotikami, či geneticky upravované druhy, jenž vykazují větší účinnost z důvodu produkce protizánětlivých látek. Další možností je transplantace fekální mikrobioty od zdravého dárce.Klíčová slova: Probiotika; zánětlivá onemocnění střev; Crohnova nemoc; Ulcerózní kolitida; střevní epitel

Abstract:

The role of probiotics during inflammatory gastrointestinal tract diseasesSummaryThis bachelor thesis aims to review the current knowledge about utilization of probiotic therapy during treatment of inflammatory diseases of gastrointestinal tract, such as Ulcerative colitis and Crohn disease. The literature review comprises of three parts: in the first part, the human gastrointestinal tract anatomy is discussed; in the second part, Crohn disease and Ulcerative colitis is examined regarding pathophysiology, extraintestinal manifestations, and treatment; results of various research studies concerning utilization of probiotics in treatment of inflammatory diseases of gastrointestinal tract are discussed in the last part.Inflammatory diseases of gastrointestinal tract are a group of immune-mediated inflammatory diseases affecting gastrointestinal tract in its entire length. The two main phenotypes are Ulcerative colitis and Crohn disease. They differ in the initiation point and in the affected depth, however the alternation of remission period and clinical relapse is typical for both. Transmural inflammation across the entire length of gastrointestinal tract is the characteristic of Crohn disease, while Ulcerative colitis is indicated by incessant mucose inflammation initiated in rectum and proximaly spreading. Both the diseases are a result of coincidence of multiple factors: genetic, environmental, distruption of intestinal-microbiota homeostasis, or abnormal immune reaction resulting in chronic inflammation. During the conventional treatment are applied immunosuppressants, corticosteroids, antibiotics, aminosalicylates, and biological substances suppressing production of anti-inflammatory substances. Regarding the systemic side-effects resulting from use of most drugs, the strive for new modes of treatment is obvious.Since intestinal microbiome is one of the factors affecting progression of inflammatory diseases, the effect of probiotics is studied. Probiotics are microorganisms providing their host health benefits, if delivered in adequate amount. At the same time, they need to possess certain features. Preferred are probiotics of human origin, able to survive in low pH environment, and in an environment of bile acids and enzymes. They should posses no antibiotic resistance nor pathogenic vectors. Furthermore, they should be antagonistic towards pathogenic organisms. The effect of probiotics was examined in a number of studies. Among the most thoroughly investigated species are Lactobacillus rhamnosus GG, Escherichia coli Nissle 1917, and Saccharomyces boulardii. The results of some studies showed only low effect during maintanance therapy and no effect during remission induction therapy. Some studies even indicated negative effects of probiotics application. Even though the probiotics therapy shows only minor effect for treatment, the effort to improve the therapy as well as properties of probiotics continues. One of the ways is a combination of probiotics with prebiotics or genetically modified species showing enhanced effect due to production of anti-inflammatory substances. Another possibility is fecal microbiota transplantation from a healthy donor.Keywords: Probiotics; inflammatory intestinal diseases; Crohn disease; Ulcerative colitis; intestinal

Keywords

probiotika, střevní epitel, zánětlivá onemocnění střev

Keywords

probiotics, Crohn disease, Ulcerative colitis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Reader: Nikol Modráčková, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs