Probiotikų gamybos mokslas ir jų nauda žmogaus mikrobiotai
Oficialus probiotikų apibrėžimas atsirado tik XXI amžiuje, nors šių naudingų mikroorganizmų vartojimas siekia neatmenamus laikus. Kartais jie tapatinami su fermentuotais maisto produktais, tokiais kaip kefyras ar rauginti kopūstai. Taip, šie produktai yra natūralūs probiotikų šaltiniai, tačiau šiandien mokslas sukūręs modernius probiotikus, kurie geba užtikrinti, kad pakankamas gyvų mikroorganizmų kiekis patektų į organizmą ir susibalansuotų mikrobiota. Didelis dėmesys skiriamas naujos kartos probiotikams ir individualizuotam jų parinkimui.
Trumpai prisiminkime kas yra probiotikai
Probiotikai – tai gyvi mikroorganizmai, kurie, vartojant pakankamais kiekiais, yra naudingi šeimininko sveikatai. Mikroorganizmai, kurie dažniausiai naudojami kaip probiotikai, yra:
- bakterijos iš žmogaus mikrobiotos arba iš fermentuotų pieno produktų: laktobacilos (Lactobacillus) ir bifidobakterijos (Bifidobacterium);
- mieliagrybiai, tokios kaip Saccharomyces boulardii.
Skirtingi mikroorganizmai pasižymi skirtinga nauda žmogui. Be to, tos pačios rūšies mikroorganizmai gali būti skirtingos padermės. Padermė išskiria kiekvienos mikroorganizmų rūšies genetinius duomenis, todėl kiekvienas probiotikas yra unikalus.
Kas ir kodėl turėtų vartoti probiotikus?
Probiotikai pasižymi didele nauda žmogaus sveikatai. Tačiau, atsižvelgiant į kiekvienos probiotikų padermės veiksmingumą, kurį parodė tyrimai su žmonėmis, jų vartojimo nauda pasitvirtino šiose situacijose:
- virškinimo sistemos sutrikimai: su antibiotikais susijęs viduriavimas, C. difficile infekcijos sukeltas viduriavimas, gastroenteritas, keliautojų viduriavimas, funkciniai žarnyno sutrikimai (arba „dirglioji žarna“), laktozės netoleravimas, uždegiminės žarnyno ligos ir kt.;
- kvėpavimo takų infekcijos žiemos sezono metu;
- odos ligos;
- šlapimo takų infekcijos;
- makšties infekcijos.
Nė viena probiotinė padermė ar padermių derinys nesukels visų aprašytų teigiamų poveikių tuo pačiu metu.
Ką siūlo mokslas?
Per pastaruosius kelerius metus buvo atlikta daug žmogaus mikrobiotos ir probiotikų tyrimų, kurie suteikia naujų ir kartais stebinančių mokslinių įžvalgų apie subtilią ir sudėtingą mikrobų ekosistemų sąveiką. Probiotikų, jų derinių, postbiotikų (bakterijų apykaitos produktai) ir kiti tyrimai atveria kelią naujiems ir perspektyviems pasiūlymams patenkinti esamus ir būsimus mūsų visų sveikatos poreikius.
Mokslas jau atskleidė kai kurias paslaptis, kaip probiotikai veikia mūsų sveikatą. Dabar žinome, kad teigiamas probiotiko poveikis priklauso ir nuo padermės, ir nuo tam tikrų jį vartojančio žmogaus savybių (amžius, mityba, sveikatos būklė, vaistai ir mikrobiota). Todėl kiekvienam asmeniui jis gali skirtis. Pastaraisiais metais padaryta didelė mokslo pažanga, siekiant suprasti mikrobiotos ir žmogaus kūno sąveiką. Tyrėjai teigia, kad mikrobų ekosistemų moduliavimas galėtų suteikti naujų sprendimų pagrindinėms mitybos ir sveikatos problemoms spręsti.
Taigi kaip galime užtikrinti, kad būsimi probiotikai būtų veiksmingesni, tikslesni ir geriau pritaikyti prie kiekvieno individo mikrobiotos? Daugelis mokslininkų grupių jau gilinosi į šią plačią tyrimų sritį. Metodai, kuriuos jie naudoja: genomika (tiria genomus ir jų panaudojimą praktikoje), proteomika (tyrimų sritis, leidžianti identifikuoti ir charakterizuoti visus baltymus), metabolomika (tiria ląstelių, audinių ir organizmo metabolitų pokyčius) ir kt. Kartu šios disciplinos apima visus procesus ir ląstelių mainus, susijusius su kūno sistemos, pvz., žmogaus mikrobiomo, veikimu. Be to, bioinformatika leidžia apdoroti didžiulius duomenų kiekius, sugeneruotus naudojant šias naujas priemones.
Šių naujų metodų teikiamos mokslinės žinios leido tyrėjams įgyti daug išsamesnį supratimą apie mikrobiotos organizaciją, būtent, kaip ji veikia, kaip mikroorganizmai sąveikauja tarpusavyje ir su juos turinčiu individu. Tikslas – nustatyti mikroorganizmus, kurie yra esminiai organizmo pusiausvyrai palaikyti. Tai darydami mokslininkai gali išskirti konkrečias padermes ir nukreipti jas į galimą naudą mikrobiotai ir sveikatai.
Naujos kartos probiotikai
Dėl šių naujų mokslinių ir technologinių metodų atsirado tai, kas vadinama naujos kartos probiotikais. Tarp tokių neseniai nustatytų yra Roseburia intestinalis, Faecalibacterium prausnitzii, Akkermansia muciniphila bakterijos. Manoma, kad šios padermės, kilusios iš žmogaus mikrobiotai svarbių rūšių, veikia fiziologinius procesus (medžiagų apykaitą, imunitetą), kurių nebūtinai veikia įprasti probiotikai, ir tam tikrus specifinius patologinius mechanizmus, susijusius, pavyzdžiui, su vėžiu, nutukimu, diabetu, širdies ir kraujagyslių, uždegiminėmis ir autoimuninėmis ligomis, skausmu ir kt. Todėl šie probiotikai gali būti klasifikuojami kaip gyvi bioterapiniai produktai arba vaistai, kuriuose yra gyvų organizmų. Naujos kartos probiotikai –padermės, kurios anksčiau nebuvo naudojamos kaip probiotikai. Tačiau tai gali būti ir anksčiau žinomi probiotikai, kurie genetiškai modifikuoti gaminant specifines dominančias molekules, tokias kaip trumposios grandinės riebalų rūgštys, siekiant padidinti jų išgyvenimą virškinamajame trakte ir pagerinti medžiagų apykaitą, imunomoduliacines savybes, gebėjimą kovoti su tam tikrais patogenais ir kt.
Mokslininkai dėmesio skiria ne tik naujos kartos probiotikams, bet ir eksperimentuoja su jų deriniais. Įkvėpti sėkmingos išmatų transplantacijos, apimančios visą bakterijų ekosistemą, mokslininkai šiuo metu tiria probiotikų derinius, t. y. kelių padermių kompozicijas, veikiančias kaip „tinklas“, kad pasiektų norimą gydomąjį poveikį.
Tikslūs probiotikai individualiai medicinai
Tiksliųjų probiotikų laikai jau atėjo, o pasinaudojant šeimininko atsako kintamumu, išaušta individualizuotų probiotikų era. Individualizuotos medicinos koncepcija grindžiama kiekvieno paciento specifinių savybių faktoriumi. Siekiant įveikti ligą, naujos kartos probiotikai gali būti natūraliai integruoti į šį metodą dėl jų gebėjimo moduliuoti šeimininko mikrobiotą, priklausomai nuo jos savybių. Mokslininkai šiuo metu kuria būdus, kaip išanalizuoti bet kurio žmogaus, kuriam gali būti naudingas probiotikas, žarnyno mikrobiotą, kad iš anksto nustatytų tinkamiausią. Jau svarstoma sukurti miniatiūrinius prietaisus, kuriuos būtų galima nuryti ir paimti mikrobiotos mėginį, kad būtų galima ją apibūdinti. Mokslininkai taip pat mano, kad netolimoje ateityje kiekvienas iš mūsų galės susipažinti su savo mikrobiotos genomu ir taip gauti asmenines rekomendacijas, kaip išlaikyti gerą sveikatą mityba, kokie probiotikai ar prebiotikai tinkamiausi.
Šaltinis:
