Probiotika nové generace

Tereza Brousilová

Bachelor's thesis

New-generation probiotics

Abstract:

Probiotika jsou živé nepatogenní mikroorganismy, které se konzumují za účelem zlepšení střevní mikrobiální rovnováhy. Jsou součástí fermentovaných potravin, doplňků stravy anebo jsou to samostatná léčiva. Probiotické výrobky často obsahují kvasinky, laktobacily a bifidobakterie. Tyto mikroorganismy mají často obecné nespecifické účinky, jako je například tvorba kyselin, ustálení narušené střevní mikrobioty a konkurenční vyloučení patogenů. Tradiční probiotika často nejsou typickou součástí trávicího traktu a nejsou schopna trávicí trakt trvale kolonizovat. Mikroorganismy, které byly izolovány z trávicího traktu a svým působením specificky ovlivňují konkrétní patologický jev nebo fyziologický stav, jsou nazývány jako probiotika nové generace. Cílem této práce bylo sestavit literární rešerši z nejnovějších vědeckých studií týkajících se probiotik nové generace. Zvláštní pozornost jsem zaměřila na popis specifických mechanismů účinku těchto mikroorganismů na lidské zdraví. Zajímala jsem se o specifické účinky různých kmenů bifidobakterií, Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia intestinalis, Eubacterium hallii, Akkermansia muciniphila, Clostridium butyricum, Bacteroides spp., Parabacteroides goldsteinii, Christensenela minuta, Streptococcus dentisani, Lactobacillus paraplatum a Flavonifractor plautii. Například bifidobakterie jsou již dlouho používány jako tradiční probiotika, najdeme však mezi nimi i kmeny s konkrétními specifickými účinky. Jedním z příkladů je kmen Bifidobacterium longum APC1472, který je schopen přispět ke snížení tělesné hmotnosti a ke snížení tukových zásob u obézních myší. U Christensella minuta DSM 22607 bylo zjištěno, že má silnou protizánětlivou aktivitu a dokáže tak chránit střevní epitel proti jeho porušení. Kmen Lactobacillus paraplatum PS128 dokázal zmírnit symptomy deprese, úroveň únavy a zlepšit kvalitu spánku během fáze hlubokého spánku. Clostridium butyricum MIYAIRI 588 se používá jako probiotikum při průjmech po antibiotické léčbě, ale bylo zjištěno, že tento kmen je také schopen spolu s antidepresivy zlepšit úzkostné stavy u pacientů trpících velkou depresivní poruchou. Probiotika lze užívat i jako podpůrnou terapii při alergiích, atopických ekzémech, průjmech a také zánětlivých střevních onemocněních. V těchto případech by však skladba probiotika měla být regulována, protože některé probiotické kmeny mohou svou aktivitou (jde zejména o schopnost degradovat mucin, hlen chránící střevní sliznici) působit negativně, a to zejména v akutních fázích onemocnění, proto je na místě konzultace s ošetřujícím lékařem. Probiotika nové generace zahrnují mnoho kmenů, které mají různé specifické účinky a mohou pomoci léčit obezitu, ulcerózní kolitidu, Crohnovu chorobu, chronické deprese, Alzheimerovu chorobu, rakovinu mléčné žlázy a další. Nicméně je zapotřebí dalších studií, které objasní přesné mechanismy účinku probiotik nové generace. Nezbytné je rovněž provedení klinických testů a splnění legislativních požadavků, aby bylo možné probiotika nové generace používat jako léčiva.

Abstract:

Probiotics are live, non-pathogenic microorganisms that are consumed to improve gut microbial balance. They are part of fermented foods, dietary supplements, or medicines. Probiotic products often contain yeast, lactobacilli and bifidobacteria. These microorganisms often have general non-specific effects such as acid production, stabilization of disturbed gut microbiota and competitive exclusion of pathogens. Traditional probiotics are often not a natural part of the gastrointestinal microbiota and are not able to colonise the gastrointestinal tract. Microorganisms that have been isolated from the gastrointestinal tract and have a specific effect on a particular pathological phenomenon or physiological condition are referred to as next-generation probiotics. The aim of this thesis was to compile a literature search of recent scientific studies on new generation probiotics. Specific properties and mechanisms of action of different strains of bifidobacteria, Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia intestinalis, Eubacterium hallii, Akkermansia muciniphila, Clostridium butyricum, Bacteroides spp., Parabacteroides goldsteinii, Christensenela minuta, Streptococcus dentisani, Lactobacillus paraplatum and Flavonifractor plautii were described. For example, bifidobacteria have long been used as traditional probiotics, but there are also strains with specific effects. One example is Bifidobacterium longum strain APC1472, which is able to contribute to weight loss and to reduce fat stores in obese mice. Christensella minuta DSM 22607 has been found to have strong anti-inflammatory activity and is thus able to protect the intestinal epithelium against disruption. Lactobacillus paraplatum strain PS128 was able to alleviate symptoms of depression, fatigue levels and improve sleep quality during the deep sleep phase. Clostridium butyricum MIYAIRI 588 has been used as a probiotic for diarrhea after antibiotic treatment, but this strain has also been found to be able to improve anxiety states in patients suffering from major depressive disorder along with antidepressants. Probiotics can also be used as a supportive therapy for allergies, atopic eczema, diarrhoea and also inflammatory bowel disease. However, in these cases, the composition of the probiotic should be regulated, because certain probiotic strains may have a negative effect due to their activity (in particular their ability to degrade mucin, the mucus that protects the intestinal mucosa), especially in the acute stages of the disease, so consultation with the doctor is advisable. New generation probiotics include many strains that have a variety of specific effects and may help treat obesity, ulcerative colitis, Crohn's disease, chronic depression, Alzheimer's disease, mammary cancer and more. However, further studies are needed to elucidate the exact mechanisms of action of next-generation probiotics. Clinical trials and compliance with regulatory requirements are also necessary before next-generation probiotics could be used as medicines.

Keywords

probiotika, specifické účinky, mechanizmus, zdraví, individuální probiotika

Keywords

probiotics, specific effects, mechanism, health, individual probiotics

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Eva Vlková, Ph.D.
• Reader: Tereza Kodešová

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food and Nutrition