Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Hana ŠMAHELOVÁ 2008

Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta PROBIOTIKA Bakalářská práce v oboru Výživa člověka Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Danuše Lefnerová, PhD. Vypracovala: Hana Šmahelová obor Výživa člověka Brno, květen 2008

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně pod vedením RNDr. Danuše Lefnerové, Ph.D. a uvedla jsem v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. V Brně dne 12. května 2008

Jméno a příjmení autora: Hana Šmahelová Název bakalářské práce: Probiotika Pracoviště: Ústav preventivního lékařství LF Masarykovy univerzity v Brně Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Danuše Lefnerová, Ph.D. Rok obhajoby bakalářské práce: 2008 Anotace: Probiotika a jejich pozitivní vliv na lidské zdraví je v současnosti často diskutované téma. Přesto je informovanost veřejnosti o jejich příznivých účincích nedostatečná, stejně tak jejich využívání v praxi. Práce shrnuje současné vědecké poznatky o účincích probiotik na lidský organismus. První, teoretická část, se zabývá vymezením pojmu probiotika, mechanismy, podmínkami jejich účinku a možného příznivého vlivu v prevenci a terapii některých onemocnění. Druhá, praktická část, přináší výsledky výzkumu o informovanosti veřejnosti o probiotikách. Tento výzkum byl prováděn formou dotazníku u 120 dospělých respondentů. Probiotics and their positive effect on human health are frequently discussed topics these days. However, the general public is not well-informed about either the positive effects of probiotics or their practical uses. The thesis summarises current scientific knowledge of effects of probiotics on human organism. The first, theoretical, part deals with the meanings of the term probiotics, mechanisms, the conditions of their effects and a possible positive impact on prevention and therapies for some diseases. The second, analytical, part focuses on the results of research on public awareness of probiotics. In the research, 120 respondents to a questionnaire were used. Klíčová slova: probiotika, prebiotika, střevní mikroflóra, imunitní systém, infekce, prevence Key words: proiotics, prebiotics, gut microflora, immune systéme, infection, prevention Souhlasím, aby práce byla půjčována ke studijním účelům a byla citována dle platných norem.

OBSAH I. TEORETICKÁ ČÁST... 8 1. Úvod... 8 2. Cíl práce... 9 3. Probiotika... 10 3.1 Historie probiotik... 10 3.2 Definice probiotik... 10 3.3 Vlastnosti a podmínky působení probiotik... 11 4. Střevní mikroflóra... 13 4.1 Střevní mikroflóra v průběhu života... 14 4.2 Mikrofóra v jednotlivých částech GIT... 14 5. Používané bakteriální kmeny... 16 5.1 Rod Bifidobacterium... 17 5.2 Rod Lactobacillus... 17 5.3 Rod Streptococcus... 19 5.4 Rod Lactococcus... 19 6. Formy probiotik na trhu... 21 6.1 Alimentární probiotika... 21 6.2 Farmaceutická probiotika... 21 6.3 Medicínská probiotika... 21 7. Potraviny obsahující probiotika... 22 7.1 Zakysané mléčné výrobky... 22 7.2 Sýry... 24 7.3 Tvrdé salámy... 24 7.4 Kysaná zelenina... 24 8. Účinky probiotik na lidské zdraví... 25 8.1 Imunitní systém... 26 8.1.1 Atopický ekzém... 28 8.1.2 Laktózová intolerance... 29 8.2 Infekce vyvolaná Helicobacter pylori... 29 8.3 Idiopatické střevní záněty... 30 8.3.1 Cronova choroba... 32 8.3.2 Ulcerózní kolitida... 33 8.4 Průjmová onemocnění... 33

8.4.1 Průjmy způsobné bakteriemi rodu Clostridium... 33 8.4.2 Průjmy způsobené nosokomiální nákazou... 33 8.4.3 Cestovatelský průjem... 33 8.4.4 Průjmy způsobené rotaviry... 34 8.4.5 Průjmy způsobené terapií antibiotiky... 34 8.5 Prevence nádorových onemocnění... 34 8.6 Akutní pankreatitida... 36 8.7 Onemocnění jater... 37 8.8 Zánětlivá onemocnění vagíny... 38 8.9 Hladina cholesterolu v krvi... 38 9. Rizika spojená s podáváním probiotik... 39 11. Prebiotika... 42 12. Synbiotika... 43 13. Závěr... 44 II. PRAKTICKÁ ČÁST... 45 1. Úvod... 45 2. Cíl... 46 3. Vyhodnocení průzkumu... 47 3.1. Komplexní vyhodnocení průzkumu... 47 3.2. Vyhodnocení průzkumu v závislosti na pohlaví... 54 3.3 Vyhodnocení průzkumu v závislosti na věku... 62 4. Závěr... 70 Seznam použité literatury..71 III. PŘÍLOHY Příloha č. 1 - Vyhláška Příloha č. 2 - Seznam probiotických a prebiotických výrobků na českém trhu Příloha č. 3 - Dotazník k praktické části

SEZNAM ZKRATEK FOS - fruktooligosacharidy GIT gastrointestinální trakt GALT lymfoidní tkáň sdružená se střevem (gut-associated lymfoid issue) IL interleukin (IL-8, IL-10, atd.) INF-γ interferon gama, patří mezi cytokiny ISZ idiopatické střevní záněty SCFA short chain fatty acids mastné kyseliny s krátkým řetězcem TNF tumor nekrotizující faktor VSL#3 směsné probiotikum obsahující 4 kmeny laktobacilů (L. casei, L. acidophilus, L. plantarum, L. delbruekii sue bulgaricus), 3 kmeny bifidobakterií (B. longum, B. breve, B. infantis) a Streptococcus salivarius nebo Streptococcus thermophilus.

I. TEORETICKÁ ČÁST 1. Úvod Probiotika a jejich pozitivní vliv na lidské zdraví je v současnosti často diskutované téma zejména v odborných kruzích. Jejich příznivé účinky na střevní mikroflóru a imunitní systém jsou vědecky prokázány. V posledních letech je v popředí zájmu potenciální působení probiotik také v prevenci a terapii onemocnění a patofyziologických stavů. Přesto, že zájmem lidí o zdravý životní styl v současnosti stále stoupá, informovanost veřejnosti o této problematice je nedostačující. Protože neexistuje zcela jednotný názor na proces jejich fungování ve všech aspektech na lidský organismus, rozhodla jsem se ve své bakalářské práci zaměřit na zmapování současných vědeckých poznatků o této problematice, jejich popis a shrnutí. 8

2. Cíl práce Cílem teoretické části práce je shrnutí a zmapování současných vědeckých poznatků o účincích probiotik na lidský organismus a jejich uvedení do praxe. Odpověď na otázku jaká je úroveň informovanosti veřejnosti o probiotikách a jejich příznivých účincích a jejich využívání v praxi, je předmětem praktické části bakalářské práce. 9

3. Probiotika 3.1 Historie probiotik První poznatky o výrobcích s obsahem bakterií mléčného kvašení a příznivými účinky na lidské zdraví jsou přisuzovány ruskému embryologovi, bakteriologovi a imunologovi Ilji Iljiči Mečnikovovi. Ten přisuzoval důležitou souvislost dlouhověkosti lidí na Balkáně s jejich hojnou konzumaci jogurtů a jiných zakysaných mléčných výrobků. Mechanismus účinku si vysvětloval tak, že bakterie mléčného kvašení v trávicím traktu brzdí nadměrné množení proteolytické mikroflóry, které tvoří pro organismus škodlivé štěpné produkty proteinů.(15) Další důležitou osobností, která přispěla k prohloubení informací o probiotických kmenech, byl Alfred Nissle. Ten roku 1916 publikoval práci o probiotickém kmeni Escherichia coli. O rok později roku 1917 začala první farmaceutická firma vyrábět kapsle obsahující tento bakteriální kmen, a to pod názvem Mutaflor. Sám Nissle kmen E.coli použil v terapii idiopatických zánětů až o mnoho let později, konkrétně v roce 1930.(61) Pojem probiotika poprvé použil Lilley a Stillwell v roce 1965 jako pojem opačný k antibiotikům. V roce 1974 podal Parker první oficiální definici probiotik, která je potom v roce 1991 revidována R. Fullerem do podoby, ve které se uvádí dodnes. V obnoveném významu podle Fullera jde o živé mikrobiální potravní doplňky, které můžou prospívat zdraví hostitele tím, že ovlivní jeho mikrobiální rovnováhu. Definice byla dost otevřená a široká do chvíle, než se začaly brát v potaz jejich účinky nejen na lidský gastrointestinální trakt, ale i na jiné buňky a tkáně. Zjistilo se, že efekt probiotik se nevztahuje jen na střevní mikrofloru, ale téměř na celý organismus člověka.(3,59) Počátky uvedení potravin s obsahem probiotik na trh jsou různé. Zatímco japonský koncern Yakult již v roce 1935 uvedl na japonský trh první netučný mléčný nápoj, teprve v roce 1995 přišel na německý trh první probiotický jogurt LC1 od firmy Nestlé. V posledních letech v souvislosti s větší informovanosti a oblibou probiotických výrobků dochází k rozrůstání jejich nabídky na trhu.(1) 3.2 Definice probiotik Probiotika (z řečtiny, pro život ) jsou živé mikroorganizmy, které se dostávají do těla v potravě a příznivě ovlivňují zdraví člověka. (2,17) Probiotika se mohou podávat orálně v různých formách, jako tablety, kapsle nebo roztok, často jako přídavek k různým potravinám. V poslední době se o jejich účincích na lidské zdraví hovoří čím dál častěji. Popisuje se jejich blahodárný účinek nejenom na střevní mikroflóru, ale také na patologické stavy, na 10

systémy a pochody v těle. Mechanismus působení probiotik je poměrně široký a složitý, zatímco podmínky působení a vůbec zařazení bakterie do této skupiny je přesně vymezené. To se nedá říci o výsledcích studií a názorech vědců na účinnost probiotik. Zatímco jedna skupina je o působení na lidské zdraví přesvědčena nebo minimálně vidí terapii probiotiky jako vhodnou při mnoha onemocněních, druhá strana je spíše skeptická. Sjednotit názory vědců se pravděpodobně podaří až díky dalším studiím, které přinesou klinicky významné výsledky. Některé zdroje dělí mikroorganismy považované za probiotické do dvou skupin podle bezpečnosti užití jednotlivých druhů v rámci jednoho kmene, a to na: 1. Bakterie mléčného kvašení, které patří do skupiny grampozitivních bakterií. Řadí se sem bakteriální druhy, které jsou obecně považovány za bezpečné a jejich aplikace nepřináší pro člověka žádné nebezpečí. Do této skupiny patří bakterie rodu Bifidobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus a Streptococcus.(29) 2. Probiotické mikroorganizmy, které představují nepatogenní izoláty. Řadí se sem mikrobiální rody, které zahrnují i potenciálně patogenní kmeny. Do této skupiny patří Escherichia coli, Clostridium butyricum nebo kvasinka Saccharomyces boulardii. (29) 3.3 Vlastnosti a podmínky působení probiotik Probiotické bakterie přijaté potravou nebo doplňky stravy nekolonizují lidské střevo natrvalo. Aby alespoň v na dobu, kdy jsou v těle po jejich příjmu obsaženy měly svůj efekt, je nutné, aby splňovaly řadu důležitých podmínek. Jednou z podmínek fungování probiotických kultur jako zdraví protektivních bakterií je jejich dostatečná koncentrace v daném výrobku. Ta je podle platných norem stanovena na hodnotu vyšší nebo rovnu 10 6 KTJ/g v tenkém střevě a 10 8 KTJ/g ve střevě tlustém, jako optimální množství v potravinách a výrobcích se ale uvádí 10 10 KTJ/g. Tyto hodnoty se uvádí i přesto, že se jedná jen o odhady, protože ani nelze přesně stanovit přesný počet bakterií, které GIT projdou a do cílových orgánů se dostanou. Uvedených hodnot musí výrobek, pokud má být označovaný jako probiotický nebo s obsahem probiotik, dosahovat i v den končící trvanlivosti. Při výrazně nižším počtu by bakterie neměly ve střevě požadovaný účinek.(46) Dalším požadavkem a vlastností probiotik je jejich odolnost vůči žaludečním kyselinám (které se pohybují v rozmezí ph 1-2, obsahují sekrety obsahující prekursory proteolytických enzymů a HCl), žlučovým kyselinám (lehce alkalické) a pankreatickým šťávám (které jsou výrazně alkalické ph 7,1-8,3 a obsahují hydrogenfosfáty a enzymy trypsin, chymo-trypsin, elastáza, karboxypeptidázy, α-amyláza, lipáza, DNA- a RNA- 11

nukleáza). (46, 53, 54) Tím, že jsou vůči těmto podmínkám odolné, dorazí do tlustého střeva nepoškozené a kolonizují snadněji střevní sliznici, čímž zamezují přítomnosti a adhezi enteropatogenních a enterotoxigenních bakterií. Mezi ty řadíme například druhy Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Yersinia pseudotuberculosis, Clostridium perfringens a další. Tyto druhy mohou při vyšším výskytu způsobovat infekce, průjmová onemocnění, bolesti břicha, bolesti hlavy, teploty a další zdravotní potíže. (46) V případě, že jsou všechny tyto podmínky splněny, zbývá ještě neopominutelný předpoklad, a tím je odolnost vůči výrobnímu procesu potraviny a také to, že musí bakterie zůstat životaschopné po celou dobu trvanlivosti potraviny.(43) Pokud se tedy shrnou podmínky, za kterých se dají bakteriální kmeny považovat za probiotika, shodli se odborníci na těchto charakteristických vlastnostech: - jsou humánního (lidského) původu - nejsou patogenní - neničí se v kyselém prostředí a v přítomnosti žluči (nesmí být během průchodu zažívacím traktem zničeny nebo oslabeny) - neničí se během výrobního procesu a zůstávají životaschopné po celou dobu trvanlivosti potraviny - je prokázán jejich pozitivní vliv na zdravotní stav (43) 12

4. Střevní mikroflóra Gastrointestinální trakt člověka je osídlen tisíci druhy různých mikroorganismů. Jejich množství, výskyt a zastoupení závisí na mnoha faktorech jako jsou například genetické predispozice, životní styl, stravování, farmakoterapie, geografické podmínky a další faktory. Podstatou prospěšnosti střevní mikroflóry pro lidské zdraví je její kontakt s imunitním systémem, který je tvořen lymfoidní tkání sdruženou se střevem GALT (gut associated lymphoid tissue). Střevní bakterie, střevní epitel a GALT se navzájem neustále ovlivňují. Porucha jedné těchto tří složek může pro organismus znamenat nedostatečnou ochranu před patogenními mikroorganismy a potravinovými antigeny. Tyto poruchy můžou mít za následek až imunitní přecitlivělost, která se projeví alergickými onemocněními, jako jsou například potravinové alergie, atopický ekzém, alergické astma, průduškové astma a další onemocnění.(9) Mikroflóra gastrointestinálního traktu brání většímu pomnožení nežádoucích druhů mikroorganismů. Mikroorganismy, trvale usídlené v tlustém střevě, mají za úkol fermentovat látky přijaté potravou, které projdou nestrávené tenkým střevem. Jedná se o odolné škroby, neškrobové polysacharidy, oligosacharidy, proteiny a další látky. Předpokládaný mechanismus účinku střevní mikroflóry spočívá především v tom, že využívá většinu živin, kterých je pak pro cizí mikroorganismy nedostatek. Dochází mezi nimi ke kompetici o živiny, které potřebují k životu a množení. Z tohoto důvodu účinek závisí na jejich množství čím bohatší je střevní mikroflóra, tím se snižuje pravděpodobnost kolonizace střeva patogenními bakteriemi. Další významnou úlohou mikroflóry je fakt, že snižuje ph v prostředí a tím vytváří nepříznivé podmínky pro růst patogenů. Bakterie střevní mikroflóry rozkládají nestrávené složky potravy až na SCFA (nejčastěji kyselinu mléčnou). Za aerobních podmínek může vést rozklad až ke vzniku kyseliny octové a CO 2. Ph v prostředí se tak může snížit až na 4 a méně, což znemožňuje růst a množení patogenních a hnilobných bakterií. Nejcitlivější na takto nízké ph jsou patogenní bakterie rodu Enterobacteriaceae, Shigella, Salmonella, Staphylococcus aureus a Bacillus cereus.(37) Střevní mikroflóra je také důležitou podmínkou při produkci vitaminů, a to zejména vitaminu K (K2 - menachinon), který je charakteristický svými antikogulačními účinky.(13) Pro zajištění optimální funkce ochranných mechanismů je nezbytné správné zastoupení a rovnováha všech druhů střevní mikroflóry. Ta může být negativně ovlivněna různými střevními potížemi - například záněty, rakovinou nebo gastroenteritidou. Negativní vliv na střevní mikroflóru má užívání antibiotik, terapie cytostatiky a imunosupresory, dále také změna stravování nebo charakter diety. Tyto faktory mohou posunout rovnovážný stav 13

střevní mikroflóry tak, že místo užitečných bakterií podporujících zdraví, převládají škodlivé nebo patogenní mikroorganismy (např. Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Yersinia pseudotuberculosis, Clostridium perfringens a další), které s sebou přináší riziko onemocnění nebo zhoršení zdravotního stavu člověka.(15,52,56,59) 4.1 Střevní mikroflóra v průběhu života V průběhu života se mikrobiální osídlení trávicího traktu mění. Po narození má dítě téměř sterilní trávicí trakt, jeho další osidlování záleží hlavně na stravě. U dětí kojených mateřským mlékem převažují bakterie rodu Bifidobacterium, zatímco u dětí přijímajících umělou výživu jde o mnohem složitější a méně žádoucí mikroflóru. Ta je ve vyšším množství zastoupena patogenními bakteriemi rodů Clostridium, Bacteroides a Streptococcus. Trvá přibližně dva roky, než se mikroflóra v GIT dítěte ustálí na více či méně stabilním složení (mluvíme o standardní situaci ne při léčbě antibiotiky nebo cytostatiky apod.). (18,59) U starších osob se celkově složení mikroflóry GIT výrazně mění. Dochází ke snížení počtu bakterií Bifidobacterium, v některých případech i zcela mizí. V tomto období může vzrůstat počet zástupců rodů Enterococcus, Enterobacterium a Clostridium. Nadměrný nárůst počtu těchto bakterií může vést až ke zvýšení patogenity, toxické zátěže, ke vzniku nádorů a k poruchám jaterních funkcí. (18,43) Z tohoto důvodu se předpokládá, že jednou z nejvážnějších příčin stárnutí je akumulace chronických infekcí a latentních toxikóz navozených hlavně nevhodnou skladbou střevní mikroflóry. (35) 4.2 Mikrofóra v jednotlivých částech GIT Člověk žije celý život v neustálém kontaktu s miliardami mikroorganismů, které se vyskytují v jeho okolí, na jeho těle i v organismu. Největší podíl mikroorganismů se vyskytuje na sliznicích lidského GIT, a to převážně v tlustém střevě. Odhaduje se, že tlusté střevo dospělého člověka obsahuje asi 500 různých druhů bakterií a celkové množství dosahuje jeden až jeden a půl kilogramu mikroorganismů.(9,59) Bakteriální osídlení GIT je velmi různorodé. Liší se jak v množstvím bakterií, tak v druhovým spektrem. Množství se v horní části GIT (ústní dutina, jícen, žaludek a duodenum) pohybuje mezi 10 3 a 10 4 a v jejunu a ileu se pohybuje řádově mezi 10 4 a 10 8 KTJ. Nejvíce je ale mikroflóra rozšířena v kolonu, kde se její množství odhaduje na 10 10 a 10 12 mikroorganismů. (59) Střevní mikroflóra horní části střeva je zastoupena převážně fakultativně anaerobními bakteriemi (rody Streptococcus, Enterobacterium, Lactobacillus, Staphylococcus, 14

Propionibacterium a Bacillus). V dolní části střeva se pak vyskytují spíše bakterie striktně anaerobní (např. rod Bifidobacterium, Bacteroides, Eubacterium, Peptococcus, Fusobacterium, Proteus, Clostridium, kvasinky a koliformní bakterie).(17, 18, 43) Profilizace mikroflóry trávicího traktu směrem aborálním Použito z: ZBOŘIL, V. aj. Mikroflóra trávicího traktu: klinické souvislosti. Praha: Grada, 2005, s.15, 86-87, ISBN 80-247-0584-2 žaludek jejnum ileum kolon Celkové množství bakterií 10-10 3 0-10 5 10 3-10 9 10 10-10 12 Aeroby nebo fakultativní anaeroby koliformní bakterie 0-10 2 0-10 3 10 2-10 7 10 4-10 10 stafylokoky aerobní 0-10 3 0-10 4 10 2-10 6 10 5-10 10 stafylokoky 0-10 2 0-10 3 10 2-10 5 10 4-10 9 laktobacily 0-10 3 0-10 4 10 2-10 5 10 6-10 10 plísně/kvasinky 0-10 2 0-10 2 10 2-10 4 10 4-10 6 Anaeroby bakteroidy ojediněle 0-10 3 10 3-10 7 10 10-10 12 bifidobakterie ojediněle 0-10 4 10 3-10 8 10 8-10 11 streptokoky anaerobní ojediněle 0-10 3 10 2-10 6 10 10-10 12 klostridie ojediněle ojediněle 10 2-10 4 10 6-10 11 eubakterie ojediněle ojediněle ojediněle 10 9-10 12 15

5. Používané bakteriální kmeny Mezi nejčastěji používané probiotické kultury se řadí tyto rody a druhy bakterií: Použito z: NEVORAL, J. aj. Probiotika, prebiotika a synbiotika. Pediatrie pro praxi 2005, roč.6, č.2, s.59-65 Rod Lactobacillus Gram pozitivní koky Rod Bifidobacterium Kvasinkovité mikroorganizmy L. acidophilus L. casei, spec. rhamnosus (Lactobacillus GG) L. casei Shirota L. delbrueckii subsp. bulgaricus L. reuteri L. brevis L. cellobiosus L. curvatus L. fermentum L. plantarum 299v Lactococcus lactis subsp. cremonis Streptococcus salivarius subsp. thermophilus Enterococcus faecium Streptococcus diacetylactis Streptococcus intermedius Escherichia coli (sérotyp O83:K24:H1) B. bifidum B. adolescentis B. animalis B. infantis B. longum B. thermophilum Saccharomyces boulardii Často se ale používají různé kombinace uvedených druhů. V poslední době se do popředí zájmu vědců dostává komplex VSL#3. Jde o směsné probiotikum obsahující čtyři kmeny laktobacilů (L. casei, L. acidophilus, L. plantarum, L. delbrucekii ssp. bulgaricus), tři kmeny bifidobakterií (B. longum, B. breve, B. infantis) a kmen Streptococcus salivarius nebo Streptococcus thermophilus.(15,56) 16

5.1 Rod Bifidobacterium Rod bifidobakterií je grampozitivní, striktně anaerobní a nesporulující skupina bakterií. Nejčastěji jsou nepravidelného tvaru a vyskytují se jak jednotlivě, tak i v řetízcích nebo hvězdicovitém uspořádání. Ačkoli se dá rod považovat za striktně anaerobní, existují druhy, které jsou za přítomnosti určitého množství CO 2 nebo bifidogenních faktorů schopny tolerovat přítomnost O 2 v prostředí. Teplotní optimum pro tento rod je v rozmezí 37 C a 41 C, ale minimum se pohybuje okolo 28 C a maximum okolo 43 C. Optimální hodnoty ph pro tento rod je mezi 6,5 a 7. Rod Bifidobacterium rozkládá fermentovatelné sacharidy na kyselinu mléčnou a octovou. Jsou typické tím, že ve větším množství tvoří kyselinu octovou a to v poměru 3:2 ke kyselině mléčné. Tento poměr je terapeuticky významný tím, že kyselina octová má větší antagonistický účinek vůči patogenním gramnegativním bakteriím. Bakterie rodu Bifidobacterium kolonizují GIT a představují v něm dominantní bakteriální populaci. U kojených dětí tvoří více než 95 % střevních bakterií, u dospělých jejich podíl klesá na přibližně 25 %. V současnosti je v rámci rodu Bifidobacterium definováno 38 bakteriálních druhů, z nichž je šest využíváno pro své probiotické vlastnosti. Jejich podání je bezpečné jak u imunokompetentních osob, tak u osob s imunodeficiencí. Jako probiotické kultury se používají nejčastěji rody Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve a Bifidobacterium theromphilum.(29) 5.2 Rod Lactobacillus Rod Lactobacillus zahrnuje fakultativně anaerobní nebo mikrofilní nepohyblivé bakterie mléčného kvašení. Fermentují glukózu a laktózu a hlavním výchozím produktem této fermentace je kyselina mléčná, octová, etanol a C0 2. Nacházejí se ve fermentovaných rostlinných i živočišných materiálech a produktech. Hojně se vyskytují v trávicím traktu zvířat a lidí. Teplotní rozmezí pro růst tohoto rodu je široké, pohybuje se mezi 15 C 45 C, závisí na druhu bakterií; termofilní druhy rodu Lactobacillus přežijí i teploty 55 C. Optimální ph pro rod je 4,5 až 6,4, hodnoty ale taktéž závisí na druhu. Rod je poměrně náročný na živiny v médiu, kromě zmíněné laktózy a glukózy také vyžaduje aminokyseliny, nukleotidy a některé vitaminy. V potravinářství se využívají z toho důvodu, že kyselina mléčná snižuje ph v prostředí a tím zamezuje množení hnilobných a patogenních bakterií. V mlékárenství se požívají hlavně 17

rody Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus a Lactobacillus casei. Bakterie rodu Lactobacillus se kromě střevního traktu vyskytují i ve volné přírodě a v důsledku toho jsou i častou součástí potravy. U člověka jsou dominantní populací v proximální části tenkého střeva. Bylo popsáno celkem asi 128 druhů rodu Lactobacillus, ze kterých je pouze několik využíváno pro své probiotické vlastnosti. Opět jsou považovány za bezpečné s výjimkou Lactobacillus rhamnosus (Lactobacillus GG), jehož aplikace u imunokompromitovaných osob je některými autory označována diskutabilní, na druhou stranu vykazuje oproti jiným probiotickým kulturám lepších výsledků terapii mnoha onemocnění.(29) Výskyt a použití jednotlivých druhů rodu Lactobacillus Použito z: GÖRNER, F. - VALÍK, Ĺ. Aplikovaná mikrobiológia požívatin. Bratislava: Malé centrum 2004, s. 133-135, 225-262, ISBN 80-967064-9-7 Bakteriální druh Lactobacillus acidophilus Lactobacillus brevis Lactobacillus buchneri Lactobacillus casei ssp. casei Lactobacillus casei ssp. pseudoplantarum Lactobacillus casei ssp. rhamnosus Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis Lactobacillus fermentum Lactobacillus helveticus Lactobacillus plantarum Lactobacillus reuteri Potraviny s obsahem těchto druhů kysané mléčné nápoje, jogurty mléko, sýry, kysané zelí, pekárenský kvas mléko, sýry mléčné produkty, mléko, sýry mléčné produkty, mléko, sýry mléčné produkty, mléko, sýry jogurty, sýry kysané mléčné výrobky, sýry, droždí mléčné produkty, droždí, fermentovaná zelenina kysané mléčné výrobky, tvrdé sýry ementálského typu mléčné produkty, kysané zelí, zelenina masné produkty 18

5.3 Rod Streptococcus Rod Streptococcus patří mezi grampozitivní, fakultativně anaerobní mikroorganismy. Buňky jsou kulaté nebo vejcovité o průměru méně než 2µm. Vyskytují se v párech nebo řetízkách (dlouhých i krátkých) a většinou nejsou pohyblivé. Jejich účinek spočívá ve fermentaci sacharidů, a to hlavně na kyselinu mléčnou. Některé druhy rodu Streptococcus fermentují i organické kyseliny a aminokyseliny. Nevyznačují se redukcí dusičnanů na dusitany. Teplotní optimum pro růst tohoto rodu je 37 C, s výjimkou termofilních druhu Streptococcus salivarius ssp. thermophilus. Rod zahrnuje druhy pro člověka komenzální, parazitické až choroboplodné. Saprofytické se vyskytují v přírodě a v potravinách a právě v potravinářském průmyslu mají významné využití. Tyto druhy jsou zahrnuty do nových rodů Laktococcus a Enterococcus. Charakteristické pro ně jsou vysoké nároky na živiny pro svůj růst potřebují kromě glukózy i aminokyseliny, peptidy, pyrimidiny a vitaminy. Tento rod se dělí podle Bergeyova manuálu do několika skupin: streptokoky pyrogenní, orální, jiné, anaerobní, enterokoky a kyselomléčné streptokoky. Z hlediska této práce nás zajímají poslední dvě skupiny, zejména pak skupina kyselomléčných streptokoků. Tam zahrnujeme druhy: Streptococcus lactis podle nového systému Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococus lactis ssp. cremoris, Lactococus lactis ssp. hordinae. Streptococcus raffinolactis podle nového systému Lactococcus raffinolactis, Lactococus garvieae a Lactococus plantarium.(15) 5.4 Rod Lactococcus Rod Lactococcus, jinak také označován jako mléčná skupina rodu Streptococcus zahrnuje druhy Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. hordinae, Lactococcus raffinolactis, Lactococcus garvieae a Lactococcus plantarium. Laktokoky jsou grampozitivní bakterie, které se vyskytují v přírodě. Jsou často používány v produkci sýrů. Lactococcus lactis kolonizuje jako jeden z prvních střevo novorozence, tvoří vitamin K a potentní bakteriociny. Lactococcus lactis ssp. lactis Lactococcus lactis ssp. lactis je v potravinářství a hlavně v mlékárenství jedním 19

z nejrozšířenějších mikroorganismů. Buňky mají vejcovitý tvar o průměru 0,5 až 1,0µm a vyskytují se nejčastěji v párech nebo v kratších řetízcích. Teplotní optimum pro růst tohoto druhu je 30 C, ale snese teploty v rozmezí 10 C až 40 C. Pro svůj růst vyžaduje rod čtyři až pět druhů vitaminů skupiny B, dále také aminokyseliny, octan a další látky. Lactococcus lactis ssp. cremoris Rod je příbuzný s rodem Lactococcus lactis ssp. lactis a vykazuje některé společné vlastnosti. Některými charakteristickými znaky se ale liší. Lactococcus lactis ssp. cremoris se vyznačuje velikostí buněk mezi 0,6 a 1,0µm, které tvoří řetízky. Pokud jsou bakterie pěstovány v mléku, řetízky bývají dlouhé. Teplotní optimum pro růst tohoto druhu je 28 C, ale snese teploty v rozmezí 10 C až 40 C. V porovnání s Lactococcus lactis ssp. cremoris tvoří menší množství CO 2 a doba fermentace laktózy je u něj delší. Řadí se k typickým smetanovým a mléčným streptokokům, ale nepatří k univerzálním sýrařským organismům, nesnese totiž zvýšený obsah NaCl. Streptococcus salivarius ssp. termophilus Ačkoli druh nespadá do skupiny kyselomléčných bakterií, ale do skupiny jiné streptokoky, pro svou schopnost fermentace se využívá v mlékárenském průmyslu k výrobě zákysů. Tvoří kulovité až vejcovité buňky o velikosti 0,7 až 0,9µm, které dohromady tvoří páry nebo řetízky. Teplotní rozmezí pro růst tohoto druhu je 20 C 50 C, optimum pro růst je mezi 40 a 45 C. Přesto pro své optimální teploty není řazen mezi pravé termofily. Používá se zejména pro dobrou fermentaci glukózy a laktózy. (15) 20

6. Formy probiotik na trhu Probiotika můžeme na trhu najít v různých formách. Z tohoto hlediska můžeme rozlišovat probiotika alimentární, farmaceutická a medicínská: 6.1 Alimentární probiotika Potraviny obsahující probiotické kultury, tedy fermentované mléčné výrobky (kefír, kyška, podmáslí, acidofilní mléko, jogurtové nápoje, jogurty), některé tvarohy, kysané zelí a jinou kysanou zeleninu, tvrdé sýry a šlechtěné tvrdé salámy.(51) 6.2 Farmaceutická probiotika Probiotika používaná jako potravinové doplňky ve formě kapslí, tablet a prášku. Složení těchto preparátů je různé, záleží na výrobci a na tom, komu je výrobek určen. Tyto výrobky obsahují většinou tři až devět druhů probiotických kultur v množství mezi 10 7 a 9x10 9 Viz Příloha I. Jednou z výhod takto podávaných probiotik je nezávislost na manipulaci s výrobkem, jako je tomu u probiotik obsažených v potravinách.(51) 6.3 Medicínská Například řada Symbioflor, speciální vakcíny a další preparáty indikované lékařem.(51) 21

7. Potraviny obsahující probiotika K nejběžnějším zdrojům probiotik patří zejména kysané (fermentované) mléčné výrobky. Mezi potraviny s nezanedbatelným obsahem probiotických kultur ale také řadíme vysokodohřívané tvrdé sýry, mléčným kysáním konzervovanou zeleninu (kysané zelí, rychlokvašené okurky) a šťávu z kysaného zelí. Opomíjeným, ale také důležitým zdrojem jsou ušlechtilé suché salámy. Naopak méně výhodné z hlediska obsahu probiotických kultur jsou termizované dezerty a tavené sýry. Při výběru potravin s probiotickými kulturami je dobré se o potravině informovat. Je totiž nutné, aby potravina obsahovala dostatečné množství probiotických kultur. Některé potraviny obsahují minimální, zákonem stanovený počet probiotik, jiné obsahují několikanásobně více těchto mikroorganismů. Takové potraviny mívají obvykle kratší dobu trvanlivosti a je potřeba uchovávat je v chladu. 7.1 Zakysané mléčné výrobky Mezi zakysané mléčné výrobky s obsahem bakterií mléčného kvašení řadíme jogurt, jogurtové mléko, acidofilní mléko, kefír, kefírové mléko, kysané mléko nebo smetanový zákys, kysanou nebo zakysanou smetanu, kysaný mléčný výrobek s bifido kulturou a kysané podmáslí.(57) Při výrobě zakysaných mléčných výrobků jsou v současnosti čisté mlékařské kultury. Nejčastěji se z řad probiotik používají a uvádí bakterie rodu Bifidobacterium a Lactobacillus. V současné době patří k probiotickým výrobkům téměř všechny zakysané mléčné výrobky tekuté a jogurtového typu, které obsahují především bifidobakterie nebo laktobacily. Čím dál více mlékárenských firem rozšiřuje svůj sortiment výrobků právě o zakysané mléčné nápoje, jako jsou kyška, kefírové mléko apod. (1) Množství a druh mikroorganismů obsažené v mléčných výrobcích vymezuje Vyhláška č. 77/2003 Sb.(57): Druh výrobku Použité mikroorganismy Mléčná mikroflóra Acidofilní mléko Jogurty Lactobacillus acidopohillus a další mezofilní, příp. Termofilní kultury bakterií mléčného kvašení Prosymbiotická směs Streptococcus salivarius subsp. termophilus a Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus 10 6 10 7 22

Kysané mléko vč. smetanového zákysu, podmáslí a kysané smetany Kefír Kefírové mléko Kysaný mléčný výrobek s bifidokulturou Monokultury nebo směsné kultury bakterií mléčného kvašení Zákys připravený z kefírových zrn, jehož mikroflóra se skládá z kvasinek zkvašujících laktózu Kluyveromyces marxanus a i nezkvašující laktózu Sacharomyces unisporus, Sacharomyces unisporus, Sacharomyces exignus a dále Leuconostoc, Lactococcus a Aerobacter Zákys skládající se z kvasinkových kultur rodu Kluyveromyces, Torulopsis nebo Candida valida a mezofilních a termofilních kultur bakteri mléčného kvašení v symbióze Bifidobacterium sp. V kombinaci s mezofilními a termofilními akteriemi mléčného kvašení 10 6 Bakterie mléčeného kvašení 10 6 a kvasinky 10 4 Bakterie mléčného kvašení 10 6 a kvasinky 10 2 10 6 bifidobakte rie V rozborech stability a udržitelnosti počtu bakterií tzv. terapeutického minima jogurtových výrobků prodávaných na našem trhu, vyšly tyto výrobky velmi různorodě. K mléčným výrobkům s nejvyšším obsahem probiotických kultur patří: Actimel bílý (Danone) 8,4 x 10 na 8 KTJ/g jogurtové mléko s L. casei imunitass, ochucené, 1,1% tuku Probiotický jogurtový nápoj (Lactos) - 3,2 x 10 na 8 KTJ/g ochucený, 1% tuku Revital aktive (Olma) 2,8 x 10 na 8 KTJ/g jogurt s probiotickou kulturou, bílý, 3% tuku Probia (Meggle) - 2,6 x 10 na 8 KTJ/g zakysané mléko s probiotickou kulturou, bílé, 1% tuku Valašská kyška (Mlékárna Valašské Meziříčí) - 2,2 x 10 na 8 KTJ/g 23

mléčný výrobek s bifi. mikroorganismy ABT, bílá, 1,5% tuku Krémový jogurt (Hollandia) 2,1 x 10 na 8 KTJ/g ochucený s probiotickou kuturou, vitaminy a selenem, 3% tuku (22) Pravděpodobně vlivem převozu byla zaznamenána snížená stabilita u vzorků dodávaných ze zahraničí, a to jak u bílých jogurtů, tak i jogurtů s příchutí. 7.2 Sýry Při výrobě tvrdých sýrů se používají termofilní sýrařské zákysové kultury, nejčastěji Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis, Lactobacillus lactis ssp. cremoris, Lactobacillus helveticus a Lactobacillus casei, který se ale neřadí mezi termofilní bakterie. Tyto bakterie jsou specifické pro výrobu tvrdých sýrů ementálského, grójského typu, parmazánu, eidamu, goudy, holandské cihly a salámového sýru. Používají se také při výrobě tvarohových a měkkých sýrů. Pro ostatní tvrdé sýry se užívají jiné bakteriílní rody a druhy, které nejsou řazeny mezi probiotické kmeny nebo nejsou zastoupeny v klinicky významném množství. 7.3 Tvrdé salámy Bakterie mléčného kvašení se v masném průmyslu používají pro svou vysokou odolnost a schopnost potlačovat růst patogenních gramnegativních mikroorganismů. Od roku 1995 existuje vědecká komise pro zvažování příznivého vlivu probiotik z ušlechtilých suchých salámů na lidský organismus. Historie používání probiotických kultur do salámů spadá do doby před deseti lety, kde Rodriguez a spol. prokázal produkci antimikrobiálních látek, které při výrobě a zrání ušlechtilých suchých salámů vznikají. V roce 2002 byl objeven a popsán nový typ laktobacila, který by mohl být typický pro fermentované masné produkty. Jde o Lactobacillus vermoidensis, který se v ušlechtilých suchých salámech Provencálského typu a Milánského typu.(41) Fermentované suché ušlechtilé salámy (u nás tzv. uherského typu) představují organolepticky vynikající a přitom vydatný zdroj probiotických kutur, které jsou pro lidský organismus prospěšné.(1, 41) 7.4 Kysaná zelenina Významným zdrojem probiotikých bakterií je také mléčným kysáním konzervovaná zelenina, jako je například kysané zelí, rychlokvašené okurky a šťáva z kysaného zelí.(53) 24

8. Účinky probiotik na lidské zdraví Normální a zdraví prospěšné funkce může zajišťovat pouze vyvážená mikroflóra, která obsahuje dostatečné množství probiotických kultur. Její složení se během života mění, liší se v jednotlivých částech GIT a závisí na dalších faktorech, jako je farmakoterapie, životní styl, výživa, psychický stav a další. Přesto se dají vědecky prokázané příznivé účinky probiotik na lidské zdraví shrnout do několika bodů:(9, 27) 1) V důsledku životního stylu zahrnujícího pohybovou aktivitu, stravování, farmakologickou terapii, expozici toxickým látkám a další faktory, dochází neustále k obměně složení GIT mikroflóry. Probiotika se v tomto směru podílejí na kompenzaci těchto výkyvů, uvádí mikroflóru trávicího traktu do fyziologické rovnováhy nebo ve prospěch nepatogenních mikroorganismů.(27) 2) Pozitivní vliv probiotik se také uvádí v souvislosti s následujícími onemocněními, poruchami a schopnostmi: - imunomodulační účinky - léčba idiopatických střevních zánětů - infekce žaludku způsobená Helicobacter pylori - průjmová onemocnění - vaginální infekce - akutní pankreatitida 3) Probiotika se jeví jako vhodná terapie po léčbě antibiotiky. Lidské střevo je po jejich léčbě velmi oslabeno a mikroflóra výrazně redukována. Předpokládá se i posilující účinek po léčbě imunosupresivy a cytostatiky. V obou případech je typický častý výskyt průjmů. Probiotika aplikovaná po těchto terapiích mohou pomoci obnovit zdravý poměr mikrobiálních kmenů, potlačit patogenní mikroflóru a redukovat frekvenci stolic. 4) Je prokázáno, že jsou probiotika schopna zlepšit stav pacientů, kteří trpí alergiemi, často se v této souvislosti uvádí atopický ekzém, laktózová intolerance, astmatická rýma a další.(21) 5) Uvažuje se i o možném vlivu probiotických bakterií na vstřebávání minerálů, zejména pak vápníku. V této souvislosti pak i o prevenci osteoporózy u postmenopauzálních žen. (48) 6) Bakterie střevní mikroflóry, jejíž jsou probiotika součástí produkují vitaminy řady B a vitamin K. 7) Probiotikám jsou přisuzovány další příznivé funkce a vlivy na lidský organismus a 25

jeho onemocnění. Ne všechny tyto vlivy však byly dostatečně zkoumány, aby přinesly ověřené a klinicky významné výsledky. Mluví se o působení probiotik na snižování hladiny cholesterolu, pozitivního vlivu na náladu a poznávací schopnosti, potenciální roli v terapii hypertenze, při léčbě jaterních onemocnění a jako o prevenci při peritonitidách. (27, 46) 8.1 Imunitní systém V odborné literatuře je především sledován vliv probiotik na imunitní systém člověka. Důvod je jasný, protože právě imunitní systém je alfou a omegou všech onemocnění, poruch a zdravotních potíží v lidském organismu. Pokud tedy mají probiotika pozitivní vliv na imunitní systém, je logické, že ovlivňují jednotlivé buňky, tkáně, orgány a soustavy. Imunitní systém je souhrn mechanismů zajištujících integritu organismu rozeznáváním a likvidací cizích či vlastních, ale potenciálně škodlivých struktur. Vlastní pojem imunita je tedy definován jako schopnost organismu bránit se škodlivému vlivu infekčních činitelů a tím udržovat integritu těla.(31) Imunitní systém je tvořen souborem buněk, molekul a humorálních makromolekul, které jsou schopné vzájemně komunikovat při rozlišování pozměněných nebo cizích buněk či tkání a odstraňovat je. Rozlišujeme dva typy imunitních mechanismů, a to specifické imunitní mechanismy (uplatňují se okamžitě po působení cizorodých látek nezávisle na předchozím setkání s nimi) a nespecifické imunitní mechanismy (vyvíjejí se teprve po setkání s danou látkou, působí až po určité době a jsou zaměřeny jen proti látce, která je vyvolala). (25) Probiotické bakterie mají prokázaný vliv na imunitní systém člověka v mnoha směrech, daly by se shrnout takto: Použito z: FERENČÍK, M. Imunitní systém informace pro každého. Praha: Grada Publishing 2005, s. 198-199. ISBN 80-247-1196-6 stimulace udržování snížení (utlumení) normalizace - mechanismů přirozené imunity - tvorby sekrečního IgA a místní imunitní reakce - orální tolerance na potravinové antigeny - rezistence na spontánní nádory - fyziologické rovnováhy mezi TH1- a TH2- lymfocyty - neregulovaného (poškozujícího) zánětu v lidském těle - dysfunkce střevní sliznice 26

Výsledky některých studií prokázaly, že probiotické kultury mají schopnost udržovat poměr Th1 a Th2 lymfocytů, tedy i regulovat případné nadměrné zastoupení Th2, který 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 periferiální krevní mononukleární buňky, a také potlačují produkci a snižují hladinu IgE, který se uvolňováním mediátorů (např. histaminu) podílí na alergických reakcích (zejména přecitlivělosti 1. typu). (7, 25, 29, 36) V dalších in vitro pokusech bylo prokázáno, že vybrané kmeny probiotických mikroorganizmů jsou schopny stimulovat produkci IL-10 především v populaci monocytů. Interleukin-10 se řadí mezi protizánětlivé cytokiny, vykazuje významné imunoregulační charakteristiky a má tedy obecně protizánětlivé působení. (29) Další prameny uvádějí, že podání probiotik zvyšuje dvojnásobně koncentraci TGFβ (transforming growth factor β) v mateřském mléce, jeho základní funkcí je stimulace hojení a regenerace tkání.(29) Další neopomenutelnou podstatou prospěšné funkce probiotické střevní mikroflóry je její bezprostřední kontakt s místním imunitním systémem, který tvoří lymfoidní tkáň sdruženou se střevem GALT (gut associated lymphoid tissue). Střevní mikroflóra, a tím spíše probiotické kultury, jsou neodlučitelně spojeny s GALT a střevním epitelem a vzájemné se neustále ovlivňují. Pokud dojde k narušení jedné z těchto složek, může být důsledkem nerovnováha, snazší napadení organismu patogeny nebo podmíněnými patogeny a nedostatečná imunologická tolerance k potravinovým alergenům. Porucha právě této tolerance může vést k přecitlivělosti projevující se alergickými chorobami, jako jsou potravinové alergie, atopický ekzém, alergická rýma, průduškové astma a další. (9,21) Nejčastějšími příčinami narušení zmíněných tří složek jsou patogenní mikroorganismy, toxiny, antibiotika, cytostatická a imunosupresivní léčba a stresové situace. Hlavní funkce GALT spočívá v tom, že produkuje sekreční protilátky, které jsou schopny neutralizovat toxiny a viry, brání adhezi bakterií na sliznice a tím brání vzniku a rozvoji infekčního procesu. (36) Jednou z důležitých funkcí GALT je produkce sekrečního IgA, který je na rozdíl od sérového rezistentní vůči proteolýze.(21) Podle dalších výzkumů způsobují probiotika také aktivaci makrofágů a zvyšují tak hladinu imunoglobinu IgG2. Tím zvyšují i odolnost proti veškerým infekcím, zejména pak proti těm, které způsobují zažívací potíže, jako jsou průjmy, dyspepsie a dismikrobie.(21) Z epidemiologických údajů je zřetelné, že v lidské populaci výrazně přibývá onemocnění, které mají charakteristiky alergií zprostředkovaných protilátkami IgE. Přibývá ale i orgánově zaměřených imunopatologií, kam řadíme například diabetes mellitus I. typu. 27

Ač někteří vědci považují význam probiotik za přeceněný, mohlo by podávání probiotických mikroorganizmů (i spolu s prebiotiky) pozitivně ovlivnit nežádoucí trend vzrůstajícího počtu imunopatologických nemocí v populaci. (21) 8.1.1 Atopický ekzém Ovlivnění průběhu a léčby atopických ekzémů je dalším z vlivů, které se v souvislosti s probiotiky dlouhodobě zkoumají. Předmětem těchto výzkumů je jejich vliv na redukci symptomů a léčba atopického ekzému a citlivost na potravinové alergeny, zejména na kravské mléko. Předpokládaným mechanismem účinku je ovlivnění prostupnosti střevní stěny pro alergeny, zmírnění lokálních imunitních odpovědí organismu na alergeny, redukce fekálněorálních infekcí a ovlivnění složení střevní mikroflóry.(4,55) Pacienti s atopickým ekzémem mají v trávicím traktu méně gram-pozitivních aerobních kmenů a celkově je jejich mikroflóra hodnocena jako chudší. I mikroflóra u zdravých novorozenců a batolat se liší od té u dětí s atopickým ekzémem. Je prokázáno, že probiotika mají na vyvážení a regulaci mikroflóry GIT pozitivní vliv. U lidí trpících tímto onemocněním je typický zvýšený počet bakterií kmenu Bakteroides a naopak snížený počet bifidobakterií. Právě podávání bifidobakterií vede ke snížení patogenní Escherichia coli a Bacteroides sp., což by mohlo vést ke snížení alergické reakce. (12) Probiotika, která jsou zodpovědná právě za poměr mikroorganismů ve střevě, můžou mít také antialergenní efekt stimulací produkce Th-1-cytokinů, TGF β a střevního IgA. (55) Velká část studií testovala pozitivní vliv probiotik na atopický ekzém u dětí. Stejně jako u jiných onemocnění, i v tomto případě existují studie, které pozitivní vliv probiotik na prevenci, průběh nebo léčbu atopického ekzému potvrzují, tak i studie, jejichž výsledky nejsou jednoznačné, příznivé účinky přímo nepotvrzují nebo je dokonce vyvracejí. Studie s použitím Lactobacillus fermentum na dětech od půl do 1,5 roku věku, kdy byla probiotika podávána dvakrát denně po dobu 4 měsíců, prokázala zlepšení středně těžké a těžké dermatitidy u těchto dětí. Jiná studie sledovala účinky u dětí ve věku 1-13 let prokázala zvýšenou hladinu IgE, ústup rozsahu ekzému, trávicích potíží, zlepšení bariérové funkce a snížení eozinofiního kationického proteinu, který bývá u ekzémů zvýšený. Studie K. Laitinena a kol. sledovala děti, které měly alergie v rodinné anamnéze. Vědci zjistili, že perinatální podávání probiotik v kombinaci s látkami jako jsou retinol, vápník a zinek, je bezpečné a snižuje riziko výskytu atopického ekzému.(12) Výzkum E. Isolauriho aj., který byl prováděn na 27 dětech po dobu dvou měsíců prokázal na skupině léčené probiotiky zlepšení stavu atopického ekzému oproti skupině dostávající placebo. Pozitivní účinky byly prokázány jak u skupiny dětí suplementovaných 28

Lacobacillus rhamnosus, tak Bifidobacterium lactis.(32) I další studie potvrzují příznivý efekt bakterií Lactobacillus rhamnosus a Bifidobacterium lactis Bb-12 na léčbu atopického ekzému. Prokázala se také poloviční incidence atopického ekzému u matek, kterým byly v průběhu těhotenství podávány formuly s těmito kmeny. (40) Na straně druhé vědecký tým pod vedením M. Viljanena v Helsinách provedl výzkum na 230 dětech a přinesl výsledky, které klinicky významnou úlohu probiotik na atopický ekzém nepotvrzují, ačkoli je předpokládal. Prokázal se pouze efekt Lactobacillus rhamnosus na jeden typ atopický ekzém, skupina dětí suplementovaných směsí probiotických kmenů MIX ale žádné průkazné výsledky nepřinesla. I pozitivní výsledek Lactobacillus rhamnosus byl pozorován až 4 týdny po skončení studie, ne ihned, jak se očekávalo. Na základě těchto výsledků vědci předpokládají, že by mohla mít lepší efekt směs několika kmenů laktobacilů. Důvody prokazatelného vlivu LGG oproti směsi MIX nejsou známy. (55) V budoucnu jsou nutné a žádoucí další studie, které by se zaměřily jak na samotný kmen LGG, tak na směsné probiotické preparáty a mechanismy a šíři jejich účinku. 8.1.2 Laktózová intolerance Mléčné výrobky obsahující probiotika je vhodné podávat u pacientů trpících laktózovou intolerancí, protože rozkládají z mléčný cukr laktózu pomocí β-galaktosidázy a mléčné výrobky tak mají snížený obsah laktózy na 20 % až 40 % původního množství. Vhodnou indikací preparátů s probiotiky se dá dosáhnout jak snížení klinických příznaků laktózové intolerance, tak zvýšení tolerance mléčných výrobků. Objevují se také práce, které využívají této vlastnosti laktobacilů při přípravě nízkolaktózových nebo bezlaktózových výrobků. (40) 8.2 Infekce vyvolaná Helicobacter pylori Podle výsledků odborných studií probiotika ovlivňují růst a výskyt bakterie Helicobacter pylori v lidském GIT. Přisuzuje se jim hned několik mechanizmů účinku. Tím nejjednodušším a nejjasnějším účinkem proti Helicobarter pylori je obecná vlastnost probiotik, že obsazují vazebná místa na sliznici. V žaludku (stejně jako ve střevě) tak dochází ke kompetetivní inhibici, tzn. Helicobacter pylori už nemá takovou možnost se na sliznici vázat, protože jsou receptory obsazené probiotickými bakteriemi. (33,50) Probiotika také podporují tvorbu mucinu, alkalického hlenu, který chrání sliznici žaludku před poškozením. Tím brání patogenním bakteriím, tedy i Helicobactru pylori, k jejich adhezi k žaludeční sliznici. 29

V důsledku infekce Helicobacter pylori v žaludku člověka dochází k zánětlivé odezvě organismu. Ta je typická zvýšenou hladinou zánětlivých mediátorů jako jsou TNF, chemokiny a cytokiny (konkrétně jde o zvýšenou hladinu IL-8), které vedou k migraci neutrofilů a monocytů do sliznice žaludku. Probiotickým kulturám se přisuzuje schopnost měnit imunologickou odezvu organismu, a to tím, že snížují produkci mediátorů zánětu, a také stimulují tvorbu IgA, která má na sliznici žaludku stabilizující účinek.(33) Prokázalo se, že probiotika posilují antimikrobiální látky v žaludku člověka, které zamezují adhezi Helicobacter pylori k žaludeční sliznici. Dokonce také některé druhy laktobacilů samy produkují antimikrobiální substance, které zamezují množení a snižují životaschopnost Helicobactera pylori. Tato schopnost tvorby antimikrobiálních látek byla zjištěna u druhů Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei a Lactobacillus lactis. In vitro (ale zatím ne in vivo) se antimikrobiální působení projevilo také u bakterií Weissela confusa a Bacillus subtilis. (33) Studie a výzkumy se prováděly s různými druhy probiotickývh kultur, mezi druhy s nejlepšími výsledky terapii infekce Helicobacter pylori patří Lactobacillus acidophillus La5 a Bifidobacterium lactis Bb12. Stejně jako u ostatních druhů, i u těchto záleží na jejich koncentraci v médiu. Podle jedné ze studií in vitro, byl prokazatelný rozdíl mezi vlivem při obsahu 0,125ml a 0,25ml v podávaném médiu. Oborníci začali pracovat na studiích, které zkoumají vliv probiotik při léčbě nálezu Helicobactera pylori antibiotiky. Předpokládali, že by probiotika mohla podpořit účinek antibiotik, výsledky studií však nejsou jednoznačné. Tři ze sedmi studií prokázaly, že probiotika podporují účinek antibiotik, zbývající čtyři studie tento efekt neprokázaly. Vědci tedy považují za nutné a žádoucí provést další, hlubší a rozsáhlejší výzkumy, které by tuto souvislost potvrdily nebo vyvrátily.(33) 8.3 Idiopatické střevní záněty Etiologie idiopatických střevních zánětů je neznámá, možnými příčinami jejich vzniku mohou být změny ve složení střevní mikroflóry nebo změněná reakce organismu na mikrobiální flóru ve střevní sliznici. (26) Idiopatické střevní záněty jsou charakterizovány zánětlivými změnami sliznice a stěny střeva, často s rodinným výskytem. Řadí se mezi ně Cronova choroba a ulcerózní kolitida.(25) V etiopatogenezi idiopatických střevních zánětů hraje důležitou roli rovnováha mezi protizánětlivými faktory (jako například bakterie ve sliznici střeva, bakteriální, potravinové antigeny, atd.) a protizánětlivými faktory (např. slizniční bariéra, hlen, atd.). Tyto faktory jsou také ovlivňovány genetickými předpoklady a vlivy zevního prostředí a životního stylu. 30

Vzhledem k tomu, že probiotika mohou některé tyto faktory ovlivnit, teoreticky se jejich indikace jeví jako prospěšná. (30) Probiotika mají potenciál být přínosné v léčbě ISZ hned z několika důvodů. Jednak jsou schopny potlačit nebo snížit kolonizaci střevní sliznice patogenními bakteriemi, dále je také prokázána jejich schopnost redukovat expresi zánětlivých cytokinů (kam řadíme i TNF α a IL-β). Probiotikům se také přisuzuje schopnost zvyšovat proliferaci epiteliálních buněk střeva a s tím je spojena i inhibice apoptózy buněk střeva. (13) Vliv suplementace probiotiky se zkoumala i při léčbě ISZ antibiotiky. Optimální terapie ISZ vyžaduje odstranění prozánětlivých faktorů, dominantních mikrobiálních antigenů a blokádu odpovědí slizničního imunitního systému na tyto podněty. Z tohoto pohledu terapie antibiotiky a probiotiky působí komplementárně. Antibiotika eliminují agresivní mikrobiální kmeny a probiotika mají příznivý vliv na obnovení porušené rovnováhy jednotlivých složek GIT. (11) Tyto všechny funkce naznačují, že probiotika mají v léčbě ISZ své místo. Přesto existují názory, které tuto jejich funkci zpochybňují. G.W.Tannock ve svých studiích uvádí, že považuje za nepravděpodobné, aby probiotické kmeny prokazatelně měnily podmínky ve střevě, když tvoří jen asi 1% z bakteriální masy. Podle něj i jiných vědců sice některé studie příznivý vliv při léčbě ISZ prokazují, některé z nich ale vykazují uspokojivé výsledky jen po krátkou dobu, ne dlouhodobě, nebo nejsou statisticky významné. (13) V jedné ze studií byla probiotika podávána pacientům s idiopatickými střevními záněty ve fázi udržovací terapie. Kontrolní skupina probiotika nedostávala a následně byly porovnány délky doby remise u obou skupin. Výsledky jasně prokázaly, že by probiotika mohla být jednou z dalších plnohodnotných možností udržovací léčby pacientů s idiopatickými střevními záněty. U pacientů s Cronovou chorobou byla v kontrolní skupině průměrná doba udržení remise 7 měsíců, zatímco u pacientů, kde byla podávána probiotika, trvalo udržení remise 14 měsíců. U pacientů s ulcerózní kolitidou došlo u těch, kterým byla probiotika podávána, během následujících 24 měsíců k relapsu pouze u jedné osoby. U pacientů, kterým podávána nebyla, udržení remise trvalo průměrně 19 měsíců.(26) Někteří autoři uvádí, že laktobacily a bifidobakterie ve větším množství už bývají indikovány, a to právě v terapii ulcerozní kolitidy, kdy pacient netoleruje aminosalicyláty. Podle této práce mají produkty probiotické mikroflóry - volné mastné kyseliny s krátkým řetězcem, prokazatelný léčebný efekt u ulcerózní kolitidy. Obecně se podle tohoto zdroje terapie probiotiky u idiopatických střevních zánětů nedá označit za nevhodnou.(61) Komplexně vzato, probiotika by měla mít svými obecnými vlastnostmi a schopnostmi 31