Orální probiotika

Úvod

Probiotika byla vždy zkoumána především pro aplikaci na intestinální trakt. Řada výzkumů však ukazuje, že probiotika mají potenciální prospěšné účinky i v oblasti žaludku, vaginální mykózy, močového traktu, kůže a ústní dutiny. Mikroorganismy přítomné v našich ústech tvoří první linii obrany proti patogenům a důležitou část naší imunitní ochrany. Pokud je narušena rovnováha orálních bakterií například stresem, onemocněním nebo antibiotiky, může tento stav rychle vést k problémům, jako jsou infekce horních cest dýchacích, ušní infekty nebo halitóza.

Infekce horních cest dýchacích jsou nejčastější příčinou návštěvy pediatra a Streptococcus pyogenes je hlavní příčinou akutní faryngeální infekce, hlavně u dětí mezi 5. a 12. rokem. V současné době se tato infekce léčí širokospektrými antibiotiky, která lékaři předepisují odhadem v 90 % případů návštěvy lékaře kvůli infekci horních dýchacích cest.

Zpočátku se vědci pokoušeli zjistit, zda by již osvědčená probiotika mohla mít vliv na mikrobiotu ústní dutiny, ale tyto bakterie nemněly žádný efekt v tzv. oral persistence a žádný efekt v oblasti oral cavity health benefits, které by nějak zásadněji přispívaly ke stimulaci imunitního systému. Logičtějším postupem se zdá využití mikrobů izolovaných z jejich přirozeného prostředí ústní dutiny zdravých jedinců. Tímto směrem se vydal prof. Tagg z katedry mikrobiologie Univerzity v Otagu na Novém Zélandu.

Orální probiotika

K výzkumu streptokokové infekce prof. Tagga přivedla vlastní zkušenost, kdy jako teenager dostal infekci způsobenou Streptococcus pyogenes, která vedla k revmatické horečce, a následné dlouhodobé léčbě penicilinem.

V osmdestých letech minulého století začal provádět stěry z ústní dutiny školních dětí, které vykazovaly neobvykle silnou imunitní obranu proti sezónním onemocněním. Analýzou jejich slin zjistil, že tyto děti mají v ústech bakterie (určité kmeny Streptococcus salivarius), které produkují přirozené antimikrobiální látky. Tyto látky nazval BLIS (bakteriocin-like inhibitory substances). Později byly tyto peptidy identifikovány jako salivaricin A2 (2,368-Da) a B (2,740-Da), ale přezdívka BLIS jim už zůstala. Oba typy salivaricinů vykazují in vitro inhibiční aktivitu proti S. pyogenes a dalším bakteriálním patogenům.

Streptococcus salivarius

Streptococcus salivarius je sférická, G+ bakterie, která je hlavním kolonizátorem ústní dutiny a tvoří až 40 % ústní mikroflóry zdravého člověka. Ve slinách je přítomen v množství 1 × 10⁷ CFU/ml. Je znám jako pioneer colonizer of infants, neboť jej miminko dostává brzy po narození od své matky. Některé kmeny S. salivarius, jak zjistil prof. Tagg, produkují BLIS (bakteriocin like inhibitory substances). Bakteriociny jsou látky, které zabíjejí mikroby fylogeneticky blízké kmeni, který je „vyrobil“. Předpokládáme, že bakteriociny omezují růst bakterií, které mají tendenci zabírat stejnou ekologickou niku z důvodu soupeření o stejné živiny a místo. V případě Streptococcus salivarius mají některé kmeny schopnost omezovat růst jiných streptokoků stejného prostředí, tedy ústní dutiny.

Streptococcus salivarius K12

Při výběru vhodného kmenu pro potenciální probiotické využití byl zvolen Streptococcus salivarius K12. Důvodem byla především tvorba BLIS – salivaricin A2 a salivaricin B antimikrobiálních proteinů. Pomocí těchto dvou tzv. lantibiotik dokáže Streptococcus salivarius K12 efektivně zamezit růstu beta-hemolytických bakterií Streptococcus pyogenes, který je znám jako původce faryngitid, tonzilitid a otitid. BLIS K12 navíc inhibuje růst Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis, Micrococcus luteus, Streptococcus anginosus, Eubacterium saburreum a Micromonas micro. Některé z nich jsou potenciálními patogeny ústní dutiny a uší způsobujících halitózu (špatný dech) a akutní zánět středního ucha.

Roku 2011 BLIS Technologies obdrželo GRAS status (generally regarded as safe), který nyní umožňuje zařazovat probiotikum Bactoral K12 jako naprosto bezpečnou ingredienci do potravinových výrobků.

Účinnost

Halitóza (zápach z úst) – 23 lidí po 3 dny proplachovalo ústa ústní vodou s chlorhexidinem, následně užívali K12 nebo placebo. 85 % lidí užívajících K12 prokázalo ústup halitózy na rozdíl od 30 % u placebo kontrolované skupiny. In vitro K12 inhibuje některé klíčové G anaeroby (např. Prevotella spp.) účastnící se na vzniku halitózy.

Zánět středního ucha – studie v nemocnici v Dundein, Nový Zéland: 13 dětí – čekatelé na grommet implants, všichni s historií opakujících se zánětů středního ucha. Tři měsíce brali K12 nebo placebo a 9 z nich studii dokončilo. Děti K12 (n = 6) měly daleko méně často ušní infekce (0,22 za měsíc) než před začátkem studie (0,5, n = 13) a také ve srovnání s menší placebo skupinou (0,55, n = 3).

Streptokoková faryngitida  – studie 24 dětí s opakujícími se tonzilitidami (0,33 epizody za měsíc) dostávali denně 1 dózu K12 nebo placebo. U 18 dětí K12 proběhlo méně epizod (0,1) než u 6 placebo dětí (0,19) (data ještě nebyla publikována).

Publikované studie

Fantinato, V. C., et al. (1999) Production of bacteriocin-like inhibitory substances (BLIS) by Streptococcus salivarius strains isolated from the tongue and throat of children with and without sore throat. Review of Microbiology. 30, 332–334.

– Studie ukázala, že děti, které měly časté a klinicky ověřené bolesti hrdla, měly v ústní dutině signifikantně méně pravděpodobně S. salivarius produkující BLIS než děti, které neměly bolesti hrdla po dobu 3 uplynulých let.

Dierksen, K. P., Tagg, J. R. (2000) The influence of indigenous bacteriocin-producing Streptococcus salivarius on the acquisition of Streptococcus pyogenes by primary school children in Dunedin, New Zealand. In: Streptococci and Streptococcal Diseases Entering the New Millenium. Martin, D. R., Tagg J. R. (Eds)., Auckland, New Zealand, Securacopy.

– Studie prokázala, že děti „ vlastnící“ populaci S. salivacicinu produkující salivaricin A a/nebo B, měly signifikantně nižší výskyt S. pyogenes než děti, které ji neměly (17 vs. 32 %, resp. n = 228).

Di Pierro, F., et al. (2012) Preliminary pediatric clinical evaluation of the oral probiotic Streptococcus salivarius K12 in preventing recurrent pharyngitis and/or tonsillitis caused by Streptococcus pyogenes and recurrent acute otitis media. International Journal of General Medicine.

– 41 dětí trpících opakovanými ušními a krčními infekcemi bralo 90 dní K12, kontrolní skupina – 17 v té chvíli zdravých dětí. Výsledek: K12 způsobuje redukci případů streptokokové faryngeální infekce (cca 90 %) a/nebo případů zánětu středouší (cca 40 %). V následujícím půl roce po vysazení K12 cca 65 % v obou případech.

Di Pierro, F., et al. (2013). Clinical evaluation of the oral probiotic Streptococcus salivarius K12 in the prevention of recurrent pharyngitis and/or tonsillitis caused by Streptococcus pyogenes in adults. Expert Opinion on Biological Therapy.

– 40 dospělých, trpících opakovanými ušními a krčními infekcemi, bralo 90 dní K12  anebo placebo. 83 % prevence opakování nemoci. V následujícím půl roce po aplikaci K12 cca 60 %.

Oral candidosis – několik dřívějších studií (asi 4) nepřímo ukazuje na skutečnost, že S. salivarius může inhibovat kandidózy v dutině ústní. Poslední studie japonské University Teikyo  (Ishijima at al., 2012) prokázala, že S. salivarius in vitro inhibuje růst a kolonizaci Candida albica nepřímo zabíjením kvasinek, ale změnou jejich schopnosti adherovat. Když kvasinky nemohou adherovat, nemohou růst v určitém tkáňovém systému (pro tuto studii vyvinuli laboratorní model, který odpovídá prostředí ústní dutiny myší). Bylo by zajímavé provést klinické studie na člověku.

Zdá se, že K12 je vhodným kmenem pro použití jako probiotikum orální dutiny a dýchacích cest, protože:

(1)   má přirozenou tendenci kolonizovat lidskou ústní dutinu,

(2)   je silně kompetitivní s velkým počtem potenciálních orálních patogenů,

(3)   stimuluje protizánětlivou odpověď,

(4)   moduluje genovou expresi spojenou s adhezí k epiteliálním buňkám a homeostázou.

Díky této strategii je K12 dobře tolerovaná na epiteliálních površích, zatímco aktivně chrání hostitele tím, že inhibuje replikaci patogenů pomocí BLIS, a stimuluje redukci virové replikace způsobené cytokiny. Dále snižuje zánětlivou odpověď a apoptózu způsobenou patogeny.

Toto jsou výsledky publikovaných výzkumů. K těmto in vitro prokázaným závěrům (nejen z laboratoří Nového Zélandu) se začínají přidávat klinické studie, které ověřující účinek K12 v praxi.