Review paper
Role of probiotics in eradicational therapy of Helicobacter pylori

Probiotyki są to żywe mikroorganizmy, które gdy są podawane w odpowiedniej ilości, wywierają korzystny wpływ na organizm gospodarza [1]. Przytoczona definicja obowiązuje powszechnie, chociaż nie jest doskonała i w przyszłości ulegnie prawdopodobnie rozszerzeniu. Dysponujemy obecnie doniesieniami o korzystnym efekcie działania nie tylko mikroorganizmów żywych, ale również martwych czy nawet samego ich materiału genetycznego. DNA wyizolowane ze szczepów probiotycznych ogranicza odpowiedź prozapalną komórek nabłonkowych in vivo i in vitro [2]. Wyizolowany z DNA Bifidobacterium longum BB536 oligodeoksynukleotyd (ODN) BL07 stymuluje proliferację limfocytów B oraz produkcję Il-12 przez macrophage-like J774.1 komórki. DNO BL07S obniża stężenie cytokin Th2 w kulturach uczulonych owoalbuminą (OVA) komórek śledziony myszy oraz powoduje wzrost stężenia IgG2a specyficznych dla OVA w surowicy. Zarówno ODN BL07, jak i BL07S w istotny sposób zmniejszają produkcję IgE oraz powodują wzrost stężenia INFg i Il-12 w komórkach śledziony uczulonych OVA myszy. Ponadto w hodowli limfocytów B prowadzonej w obecności Il-4 oraz anty-CD40 inhibują produkcję IgE [3, 4]. Idealny probiotyk jest pochodzenia ludzkiego i gwarantuje bezpieczeństwo stosowania. Ponadto charakteryzuje się opornością na działanie kwasu solnego i żółci, jest zdolny do adhezji do błony śluzowej jelita i kolonizacji przewodu pokarmowego człowieka, produkuje substancje przeciwdrobnoustrojowe, ma dobre właściwości wzrostowe oraz korzystnie wpływa na zdrowie człowieka [5]. Do stosowanych probiotyków należą bakterie kwasu mlekowego (rodzaj Lactobacillus oraz Bifidobacterium) oraz Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecium, Propionibacterium freudenreichii i Saccharomyces boulardii. Z rodzaju Lactobacillus (L.) są to: L. rhamnosus GG, L. casei/paracasei, L. salivarius, L. plantarum, L. helveticus, L. acidophilus, L. ferementum, L. bulgaricus, L. johnsonii, L. reuterii, natomiast z rodzaju Bifidobacterium (B.): B. bifidum, B. longum, B. breve, B. infantis, B. lactis, B. adolescentis, B. animalis [5, 6]. Fizjologiczny ekosystem mikrobiontów przewodu pokarmowego jest czynnikiem warunkującym prawidłowe funkcjonowanie układu obronnego organizmu gospodarza. Stanowi składową obrony biologicznej i moduluje funkcję mechanizmów obrony mechanicznej (skóra, błony śluzowe, warstwa śluzu), chemicznej (kwaśne pH, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe) oraz immunologicznej (układ immunologiczny). Zakres możliwych oddziaływań jest niezwykle szeroki i nadal nie w pełni poznany. Wiadomo, że probiotyki konkurują z patogennymi drobnoustrojami o składniki odżywcze oraz miejsce do przylegania, a także modyfikują enzymatycznie receptory dla toksyn. Produkują substancje przeciwdrobnoustrojowe, takie jak bakteriocyny, H2O2, kwas mlekowy. Modyfikują środowisko poprzez jego zakwaszenie, przez co zahamowują wzrost niektórych bakterii chorobotwórczych. Modulują działanie układu immunologicznego i są niezbędne do jego prawidłowego dojrzewania [5–7]. U zwierząt hodowanych w sterylnych warunkach (zwierzęta germ-free) obserwuje się wady strukturalne obwodowego układu limfatycznego, m.in. śledziony oraz obwodowych węzłów chłonnych, obniżony poziom IgG w surowicy krwi oraz słabo rozwinięty układ immunologiczny związany z błoną śluzową przewodu pokarmowego (Gut-Associated Lymphoid Tissue – GALT), w którym kępki Peyera są mniejsze, brakuje limfocytów CD4+ w blaszce właściwej kosmków jelitowych, a stężenie wydzielniczej IgA jest niskie. Podanie zwierzętom germ-free antygenów prowadzi do wzrostu aktywności związanej z reakcjami alergicznymi Th2, natomiast odpowiednio szybkie przywrócenie ekosystemu jelitowego (Bifidobacterium infantis) skutkuje prawidłowym funkcjonowaniem układu immunologicznego [8, 9]. W dojrzałym układzie immunologicznym pod wpływem probiotyków dochodzi do aktywacji limfocytów, stymulacji fagocytozy, wzrostu syntezy przeciwciał (sIgA, IgG) lub cytokin (INF-g) [5]. Probiotyki syntetyzują substancje cytoprotekcyjne (krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, argininę, glutaminę, cysteinę, poliaminy), które zwiększają wydolność barier mechanicznych, takich jak błona śluzowa przewodu pokarmowego [5]. Niezależnie od bezpośredniego wpływu na obronność, mikroorganizmy tworzące ekosystem przewodu pokarmowego pełnią inne, ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu gospodarza role. Uczestniczą w syntezie witamin grupy B (tiamina, ryboflawina, niacyna, pirydoksamina, kwas pantotenowy), substancji o działaniu witaminy K oraz b-galaktozydazy. Poprawiają gospodarkę wapniowo-fosforanową (wzrost biodostępności i wchłaniania wapnia) i lipidową (obniżenie stężenia cholesterolu i triacylogliceroli). Zwiększają jelitowe wchłanianie magnezu, żelaza, cynku. Wywierają działanie onkoprotekcyjne poprzez rozkładanie niektórych substancji rakotwórczych, regulację działania fekalnych enzymów prokancerogennych oraz hamowanie proliferacji nowotworowych linii komórkowych [5–7]. Należy uważać powyższą listę za otwartą, ponieważ cały czas są odkrywane dotychczas nieznane, pozytywne mechanizmy oddziaływania bytujących fizjologicznie na skórze oraz błonach śluzowych człowieka mikroorganizmów. Prowadzi się wiele badań laboratoryjnych i klinicznych nad właściwościami oraz nowymi zastosowaniami probiotyków w medycynie. Bada się m.in. ich rolę w leczeniu zakażeń Helicobacter pylori (H. pylori). H. pylori jest aerofilną i mikroaerofilną, spiralną, przystosowaną do bytowania w żołądku bakterią. Wyposażenie w polarnie zlokalizowane rzęski gwarantuje jej możliwość poruszania się nawet w gęstym śluzie żołądka, co oprócz zdolności do przylegania do błony śluzowej żołądka, produkcji enzymów (katalaza, ureaza, dysmutaza ponadtlenkowa) oraz cytotoksyn (CagA, VacA) jest jednym z czynników warunkujących jej wirulencję. Kluczowym przystosowaniem do egzystencji w kwaśnym środowisku żołądka jest wytwarzanie ureazy o bardzo niskiej masie cząsteczkowej, co gwarantuje możliwość konwersji mocznika do amoniaku nawet przy bardzo niskich stężeniach substratu. Katalaza chroni bakterię przed uwalnianym z fagocytów nadtlenkiem wodoru, dysmutaza ponadtlenkowa neutralizuje nadtlenki syntezowane przez makrofagi oraz granulocyty obojętnochłonne. CagA (cytotoxin associated gene A) po przetransportowaniu z bakterii do komórek błony śluzowej żołądka wywołuje w nich polimeryzację aktyny. VacA (vacuolating toxin A) prowadzi do zlania się endosomów z lizosomami komórek gospodarza, co skutkuje ich wakuolizacją [10, 11]. Zakażenie H. pylori powoduje wzrost produkcji prostaglandyny E2 (PGE2) dzięki wzmożeniu aktywacji cyklooksygenazy 2 (COX-2). PGE2 wywiera działanie prokancerogenne, ponieważ stymuluje proliferację komórek, hamuje apoptozę, indukuje nowotworzenie naczyń oraz bezpośrednio działa mutagennie [12]. W 1994 r. H. pylori została oficjalnie uznana za karcynogen pierwszej klasy [13]. Zakażenie H. pylori może powodować wiele chorób, takich jak choroba wrzodowa żołądka oraz dwunastnicy, chłoniak żołądka typu MALT, przewlekłe zanikowe zapalenie błony śluzowej żołądka z metaplazją jelitową, rak żołądka, przewlekła niedokrwistość z niedoboru żelaza, przewlekła idiopatyczna plamica małopłytkowa [14, 15]. Częstość występowania zakażenia H. pylori zależy od regionu i wynosi 20–50% w krajach wysoko rozwiniętych, do ponad 80% w krajach rozwijających się. W Polsce szacuje się ją na 70% [14]. Ocenia się, że 1/3 dzieci w Polsce ulega zakażeniu H. pylori przed ukończeniem 18. roku życia [16]. U dzieci wskazaniem do diagnostyki w kierunku zakażenia H. pylori są objawy ze strony przewodu pokarmowego, sugerujące chorobę organiczną. Ich nasilenie powinno uzasadniać włączenie leczenia eradykacyjnego [17, 18]. Ponadto należy rozważyć postępowanie diagnostyczne w przypadku wywiadu rodzinnego obciążonego rakiem żołądka, niedokrwistości z niedoboru żelaza o trudnej do ustalenia etiologii oraz przed włączeniem długotrwałego leczenia inhibitorem pompy protonowej. Nie jest natomiast potrzebne u pacjentów z nawracającymi bólami brzucha oraz ze świeżo rozpoznanym refluksem żołądkowo-przełykowym [8]. Złotym standardem rozpoznania zakażenia u dziecka jest wynik badania endoskopowego górnego odcinka przewodu pokarmowego wraz z biopsją błony śluzowej żołądka. Badanie powinno być wykonane ze względu na podejrzenie choroby organicznej przewodu pokarmowego, przy czym wcześniej należy wykluczyć inne możliwe przyczyny dolegliwości, m.in. nietolerancję laktozy, celiakię, zaparcia, choroby wątroby czy dróg żółciowych. U dzieci po 2. roku życia dobrym markerem zakażenia jest dodatni wynik testu oddechowego oraz stwierdzenie antygenu H. pylori w stolcu. Wyniki testów serologicznych u dzieci są niewiarygodne [15, 17]. W zakresie wskazań do leczenia zakażenia H. pylori stanowiska Polskiej Grupy Roboczej ds. Helicobacter pylori oraz Europejskiego Towarzystwa Gastroenterologii i Żywienia Dzieci są zgodne. Wymienia się 4 główne wskazania do eradykacji: wrzód dwunastnicy, wrzód żołądka, chorobę wrzodową żołądka i dwunastnicy w wywiadzie, przewlekłe zapalenie błony śluzowej żołądka. Stwierdzenie zmian w badaniu endoskopowym górnego odcinka przewodu pokarmowego (wskazaniem do badania powinny być objawy choroby przewodu pokarmowego) oraz zakażenia H. pylori (badanie histopatologiczne lub izolacja bakterii w hodowli wycinków tkankowych) jest wskazaniem do leczenia [15, 17]. Leczeniem pierwszego wyboru jest minimum 7-dniowa terapia inhibitorem pompy protonowej w skojarzeniu z dwoma antybiotykami (amoksycylina, klarytromycyna, metronidazol). Leki podaje się w 2 dawkach dobowych, a skuteczność eradykacji powinna być oceniona na podstawie wiarygodnego testu 4–6 tyg. po jej zakończeniu. W przypadku niepowodzenia powtarza się leczenie przez 7–14 dni, przy czym antybiotyki powinny być stosowane zgodnie z antybiogramem [15, 17]. Skuteczność leczenia zależy od wielu czynników, w tym antybiotykowrażliwości patogennego szczepu H. pylori, przestrzegania zaleceń lekarskich, nasilenia zakażenia, rodzaju oraz dawki stosowanych leków, czasu leczenia. Największe znaczenie mają 2 pierwsze czynniki [19, 20]. Nieprzestrzeganie zaleceń lekarskich bardzo często wynika z pojawienia się niepożądanych objawów eradykacji. Należą do nich m.in. osłabienie łaknienia, zaburzenia smaku, odbijania, nudności, wymioty, wzdęcia i bóle brzucha, biegunki i zaparcia, bóle głowy, wysypki skórne. Część z nich wiąże się ze spowodowanymi terapią zaburzeniami w zakresie ekosystemu mikrobiontów przewodu pokarmowego [20]. Probiotyki, oprócz przywracania i stabilizowania ekosystemu przewodu pokarmowego oraz hamowania aktywności prokinetycznej makrolidów, mogą oddziaływać bezpośrednio na H. pylori, przez co dodatkowo podnoszą skuteczność standardowego leczenia [6, 20, 21]. Poszczególne szczepy bakterii różnią się między sobą zakresem aktywności antagonistycznej w stosunku do różnych szczepów H. pylori [21]. Wyniki badań klinicznych nad rolą probiotyków w leczeniu eradykacyjnym w populacji ludzi dorosłych charakteryzują się rozbieżnościami, które można wiązać z różnicami w ich protokołach, m.in. w zakresie wykorzystanych szczepów i dawek dobowych probiotyków [22]. Niekiedy mechanizmy, dzięki którym probiotyki poprawiają tolerancję leczenia, nie są w pełni wyjaśnione. Tak jest w przypadku niwelowania zaburzeń smaku, które są częstym objawem ubocznym antybiotykoterapii. Można przypuszczać, że u ich podłoża leży niedobór cynku spowodowany obniżeniem biodostępności wiązanego przez antybiotyki pierwiastka. Probiotyki, powodując wzrost wchłaniania cynku z przewodu pokarmowego (badania in vivio na modelu zwierzęcym), mogą być gwarantem homeostazy organizmu w tym zakresie i nie dopuszczać do wystąpienia omawianego objawu [6, 23, 24]. Znane są wyniki zaledwie kilku badań klinicznych nad rolą probiotyków w leczeniu eradykacyjnym u dzieci. Cruchet i wsp. [25] przeprowadzili randomizowane, kontrolowane podwójnie ślepą próbą badanie, w którym poddali ocenie skuteczność eradykacyjną preparatu probiotycznego, stosowanego w monoterapii u dzieci z populacji chilijskiej z asymptomatycznym zakażeniem H. pylori. 252 dzieci podzielono na 5 grup, które otrzymywały przez 4 tyg. jogurt zawierający odpowiednio żywe lub zabite szczepy L. johnsonii La1 i L. helveticus lub L. paracasei i L. helveticus lub żywy szczep L. helveticus. Liczba bakterii w jogurcie wahała się od 2 do 6 x 107 CFU (Clony Forming Units). Skuteczność leczenia oceniano na podstawie wyniku testu oddechowego z mocznikiem znakowanym 13C, który wykonywano na początku leczenia oraz następnego dnia po jego zakończeniu. Stwierdzono istotną statystycznie poprawę wyników w grupie dzieci otrzymujących żywe kultury L. johnsonii La1. Również w badaniu prowadzonym u ludzi dorosłych, w którym wykorzystano w monoterapii żywy szczep L. johnsonii La1, obserwowano poprawę wyników testu oddechowego [26]. Sykora i wsp. [19] w randomizowanym, kontrolowanym podwójnie ślepą próbą badaniu sprawdzili skuteczność leczenia eradykacyjnego oraz częstość i nasilenie jego objawów niepożądanych po zastosowaniu suplementacji standardowej trójlekowej terapii probiotykiem. Badaniem objęto 86 dzieci, którym przez 7 dni podawano w terapii skojarzonej omeprazol, amoksycylinę oraz klarytromycynę, przy czym grupa 39 pacjentów otrzymała dodatkowo szczep L. casei DN-114 001 w mianie 1 x 1010 CFU/dobę. Stwierdzono istotny statystycznie wzrost częstości eradykacji w grupie otrzymującej probiotyk, natomiast nie obserwowano różnic w zakresie częstości oraz nasilenia objawów niepożądanych. W badaniu przeprowadzonym w naszej klinice stwierdziliśmy istotnie statystycznie rzadsze występowanie objawów niepożądanych leczenia eradykacyjnego w przypadku wzbogacenia go o preparat probiotyczny [27]. Badaniem objęto 150 dzieci z przewlekłym zapaleniem błony śluzowej żołądka oraz zakażeniem H. pylori (badanie histopatologiczne, test ureazowy, test oddechowy z mocznikiem znakowanym 13C). W stosunku do wszystkich pacjentów zastosowano 7-dniową, standardową terapię eradykacyjną obejmującą inhibitor pompy protonowej oraz amoksycylinę i klarytromycynę. Preparat probiotyczny zawierający L. rhamnosus i L. acodophilus w mianie 6 x 109 CFU/dobę otrzymało dodatkowo 120 dzieci. Analizie poddano częstość występowania nudności, wymiotów, bólów brzucha oraz luźnych stolców. Stwierdzono istotnie statystycznie rzadsze występowanie objawów niepożądanych łącznie oraz nudności i wymiotów w grupie otrzymującej probiotyki. Wymioty obserwowano istotnie statystycznie częściej w pierwszym dniu, a oddawanie luźnych stolców w ostatnim dniu leczenia w grupie nieotrzymującej probiotyków. Różnice w zakresie otrzymanych wyników mogą wynikać z odmiennych właściwości oraz formy podawania stosowanych szczepów probiotycznych. Podsumowując, należy stwierdzić, że włączenie do standardowego leczenia eradykacyjnego preparatu probiotycznego może wywierać korzystny wpływ na przebieg oraz wynik końcowy terapii, m.in. poprzez zwiększenie skuteczności leczenia i w efekcie zmniejszenie narażenia na leczenie drugiego wyboru. Uzasadnione wydaje się rozważenie uzupełnienia typowego leczenia eradykacyjnego H. pylori o rutynowe stosowanie probiotyków.
Piśmiennictwo
1. Report of Join FAO/WHO Expert Consultation. Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Cordoba, Argentina, 1-4 October 2001. 2. Jijon H, Backer J, Diaz H i wsp. DNA from probiotic bacteria modulates murine and human epithelial and immune function. Gastroenterology 2004; 126: 1358-73. 3. Takahashi N, Kitazawa H, Iwabuchi N i wsp. Immunostymulatory oligodeoxynucleotide from Bifidobacterium longum suppress Th2 immune responses in murine model. Clin Exp Immunol 2006; 145: 130-8. 4. Takahashi N, Kitazawa H, Shimosato T i wsp. An immunostymulatory DNA sequence from a probiotic strain of Bifidobacterium longum inhibits IgE production in vitro. FEMS Immunol Med Microbiol 2006; 46: 461-9. 5. Szajewska H. Probiotyki w leczeniu i profilaktyce ostrej biegunki i alergii pokarmowej u dzieci. Mikrobiologia Medycyna 2002; 2: 3-8. 6. Report by AFSSA: Effects of probiotics and prebiotics on flora and immunity in adults. February 2005. 7. Ochmański W, Barabasz W. Probiotyki oraz ich terapeutyczne działanie. Przegląd Lekarski 1999; 56: 211-5. 8. Moreau MC, Corthier G. Effect of the gastrointestinal microflora on induction and maintenance of oral tolerance to ovalbumin in C3H/HeJ mice. Infect Immun 1988; 56: 2766-8. 9. Sudo N, Sawamura S, Tanaka K i wsp. The requirement of intestinal bacterial flora for the development of an IgE production system fully susceptible to oral tolerance induction. J Immunol 1997; 159: 1739-45. 10. Konturek JW. Discovery by Jaworski of Helicobacter pylori and Its Pathogenetic Role in Peptic Ulcer, Gastritis and Gastric cancer. J Physiol Pharmacol 2003; 54: 23-41. 11. Janulaityte-Günther D, Günther T, Pavilonis A i wsp. What Bizzozero never could imagine – Helicobacter pylori today and tomorrow. Medicina 2003; 39: 542-9. 12. Konturek PC, Kania J, Konturek J i wsp. H. pylori infection, atrophic gastritis, cytokines, gastrin, COX-2, PPARg andimpaired apoptosis in gastric carcinogenesis. Med Sci Monit 2003; 9: SR65-SR78. 13. International Agency for Research on Cancer: Schstosomes, Liver Flukes and Helicobacter pylori. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans 1994; 61: 1- 241. 14. Bartnik W. W sprawie wytycznych Polskiego Towarzystwa Gastroenterologii dotyczących „postępowania w zakażeniu Helicobacter pylori (rok 2004). Med Prakt 2004; 11: 159-61. 15. Iwańczak B, Iwańczak F. Zakażenie Helicobacter pylori u dzieci. Nowa Pediatria 2002; 30: 137-41. 16. Iwańczak F, Maciorkowska E, Kaczmarski M i wsp. Badania epidemiologiczne częstości występowania zakażenia Helicobacter pylori u dzieci w Polsce. Pediatr Współcz 2004, 6: 345-50. 17. Malfertheiner P, Megraud F, O’Morain C i wsp. Current concepts in the management of Helicobacter pylori infection – The Maastricht 2 – 2000 Consensus Report. Aliment Pharmacol Ther 2002; 16: 167-80. 18. Bourke B, Ceponis P, Chiba N i wsp. Canadian helicobacter Study Group Consensus Conference: Update on the approach on the Helicobacter pylori infection in childrenand adolescents – an evidence – based evaluation. Can J Gastroenterol 2005; 19: 309-8. 19. Sýkora J, Valeèkova K, Amlerová J i wsp. Effects of specially designed fermented milk product contining probiotic Lactobacillus casei DN–114 001 and the Eradication of H. pylori in children. J Clin Gastroenterol 2005; 8: 692-8. 20. Armuzzi A, Cremonini F, Ojetti V i wsp. Effect of Lactobacillus GG supplementation on antibiotic-associated gastrointestinal side effects during Helicobacter pylori eradication therapy: a pilot study. Digestion 2001; 63: 1-7. 21. Lorea GL, Wadström T, de Valdez GF i wsp. Lactobacillus acidophilus autolysins inhibit Helicobacter pylori in vitro. Curr Microbiol 2001; 42: 39-44. 22. Hamilton-Miller JMT. The role of probiotics in the treatment and prevention of Helicobacter pylori infection. Int J Antimicrob Agents 2003; 22: 360-6. 23. Heckmann SM, Hujoel P, Habiger S i wsp. Zinc gluconate in the treatment of dysguesia – a randomized clinical trial. J Dent Res 2005; 84: 35-8. 24. Tomita H, Yoshikawa T. Drug-related taste disturbances. Acta Otolaryngol Suppl 2002; (546): 116-21. 25. Cruchet S, Obregon MC, Salazar G i wsp. Effect of the ingestion of dietary product containing Lactobacillu johnsoni La1 on Helicobacter pylori colonization in children. Nutrition 2003; 19: 716-21. 26. Michetti P, Dorta G, Wiesel PH i wsp. Effect of whey-based culture supernatant of Lactobacillus acidophilus (johnsonii) La1 on Helicobacter pylori infection in humans. Digestion 1999; 60: 203-9. 27. Czerwionka-Szaflarska M, Kuczyńska M, Mierzwa G i wsp. Ocena wpływu bakterii probiotycznych na tolerancję leczenia eradykacyjnego zakażeń Helicobacter pylori u dzieci i młodzieży. Pediatr Pol 2006; 81: 1-7.