Friss bizonyítékok azt mutatták, hogy az antibiotikumokon kívül a protonpumpagátlók (PPI) is kiválthatnak diszbiózist [1–3]. Évtizedek során igazolták egy O/C, N/R, SIN és T (EG) Bacillus clausii törzseket tartalmazó probiotikum hatásosságát és biztonságosságát, amely emellett hatásos kiegészítője a Helicobacter pylori fertőzések kezelésére alkalmazott hármas terápiának (két antibiotikum és egy PPI), az eredetileg antibiotikumoknak tulajdonítható emésztőrendszeri tünetek megelőzésében [4, 5] Most bizonyításra kerül a B. clausii szerepe a bélflóra PPI alkalmazását követő fenntartásában és helyreállításában [6].
Vissza az Áttekintés oldalra
Ország:
Magyarország
MagyarországNyelv:magyar
A Bacillus clausii protektív és resztoratív mechanizmusai a bél PPI által indukált egyensúlyzavaraiban SHIME technológiával
Triple-Mucosal-Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem® (Triple-M-SHIME) modell
Duysburgh et al. (2023.) in vitro Triple-M-SHIME modellt hozott létre 9 héten keresztül egy donortól származó székletminta segítségével, amelyben magas a butirátot termelő fajok szintje (1. ábra). A cél egy adott donor különböző emésztőrendszeri régióinak (azaz ileum, proximális és disztális vastagbél) és az azoknak megfelelő bélflóra reprodukálása volt [7]. A mikrobiális ökoszisztéma és a metabolikus aktvitás változásait a három vizsgálati karban értékelték, nevezetesen: Kontroll (PPI önmagában), preventív (PPI + Enterogermina® [EG] együtt alkalmazva) és kuratív (PPI + EG később alkalmazva). Vizsgálták továbbá a PPI által indukált diszbiózishoz kapcsolódó eredményeket és a B. clausii hatásmechanizmusára vonatkozó post hoc hipotéziseit.
1. ábra A Triple-M-SHIME modell elrendezése (Forrás: Duysburgh et al. 2023 [7])
A kombinált gyomor + vékonybél reaktorból álló modellt a teljes GI traktus szimulálásához optimalizálták, beleértve a retenciós időket és a pH-t. Az ileum régióját az ileum mikrobiális ko-kultúrával, a proximális és disztális vastagbél régióit a donorból származó fekális mikrobiális ko-kultúrával inokulálták, az ileum és a vastagbél mukozális környezetét pedig mucingyöngyök hozzáadásával reprodukálták. Minden szakaszban mintákat vettek a luminális és mukozális környezet egyes reaktoraiból.
h: óra; PPI: protonpumpagátló, Triple-M-SHIME: Triple-Mucosal-Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem (az emberi bél mikrobiális ökoszisztémájának tripla-mukozális szimulátora)
A mikrobiális közösség összetétele és a kapcsolódó változások
A B. clausii szintje szignifikánsan emelkedett volt a kezelési szakasz kontroll és preventív karjának lumenjében és mukózájában egyaránt, ami ellentétes volt az EG-vel kezelt karokban a kimosódási szakaszban (p<0,001 minden összehasonlítás esetén). Ez jelzi a B. clausii törzsek túlélését és replikációját luminális és mukozális környezetekben egyaránt. Magasabb mikrobiális diverzitást jelentettek mindkét környezetben a kezelési szakasz során a kontroll (p<0,001 mindkét esetben) és a preventív karban (p<0,05 mindkét esetben), valamint a kimosódási szakasz során a kuratív karban (p<0,001 mindkét esetben; 2. ábra).
2. ábra Metabolikus aktivitás és mikrobiális összetétel az ileumban, valamint a proximális és disztális vastagbélben omeprazol és Enterogermina® kezelés után.
*A mikrobiális összetételben bekövetkező változás statisztikailag szignifikáns volt (p < 0,05) a kontrollhoz képest, valamint a kísérleti kezelési karok között is a kezelési és kimosási időszak során.
#A propionátszintet nem befolyásolta az Enterogermina® pótlás.
SCFA: rövid láncú zsírsavak
A B. clausii képes volt fenntartani az olyan inherens baktériumok számát, mint a Gemmiger formicilis és az Akkermansia mucinipilia a disztális vastagbélben, mind a kuratív, mind a preventív karban, valamint a Prevotella denticola baktériumok számát a proximális vastagbélben a preventív karban, amelyeket egyébként a PPI csökkentett volna.
A butirátszint szignifikánsan megemelkedett különböző szakaszokban a vizsgálat adott karjaiban, ami alapján felmerül, hogy az EG szerepet játszik ezen rövid láncú zsírsav szintjének emelkedésében az alábbi esetekben:
- a preventív és kuratív karok kezelési szakaszában (p < 0,004 mindkét esetben)
- a proximális és disztális vastagbélben a preventív (kezelési szakasz) és kuratív karokban (kimosódási szakasz), illetve az adott PPI kontroll karok kezelési szakaszában (p < 0,001 mindkét esetben)
A butirát, a bélsejtek energiájának elsődleges forrása befolyásolja a bél motilitását és endokrin funkcióit, a permeabilitást és az immunválaszokat [8]. Így a probiotikumok alkalmazása után megemelkedett butirátszint arra utal, hogy azok előnyös szerepet töltenek be a bélflóra általános egészségének fenntartásában [8].
A vizsgálat egyéb fontos megállapításai közé tartozik a B. clausii szerepe a PPI által kiváltott diszbiózis csökkentésében a bél mikrobiális diverzitásának növelése révén, ellensúlyozva a PPI által a bél mikrobióta szintjére gyakorolt hatásokkal (különösen a Coriobacteriaceae, a Selenomonadaceae, az Akkermansiaceae, a G. formicilis, az A. muciniphila, a S. bovis és a P. denticola esetén), valamint az acetát butiráttá való átalakítása révén, így emelve a butirát és annak termelőinek szintjét.
Míg az in vitro modellek kényelmes és nem invazív megközelítést nyújtanak a mechanizmusok tisztázására, a vizsgálat szerzői tisztában vannak az olyan módszertani korlátokkal, mint a zavaró anyagok kontrollja, az eredmények kivetítése in vivo és klinikai gyakorlati körülményekre, valamint az eredmények extrapolálása a humán populációra. A vizsgálat mindazonáltal kiindulópontként szolgálhat az eredmények jövőbeni, robusztusabb elrendezésű vizsgálatokkal történő validálásához.
Összefoglalás
A PPI által indukált diszbiózist replikáló innovatív Triple-M-SHIME modell betekintést nyújt abba, milyen lehetséges mechanizmusok segíthetik elő az emésztőrendszer egészségének fenntartását a bélflóra stabilitásának javítása és a butiráttermelés fokozása révén.
Irodalom
- Lo WK, Chan WW. Proton pump inhibitor use and the risk of small intestinal bacterial overgrowth: A meta-analysis. Clin Gastroenterol Hepatol. 2013;11:483–90. doi: 10.1016/j.cgh.2012.12.011.
- Naito Y, Kashiwagi K, et al. Intestinal dysbiosis secondary to proton-pump inhibitor use. Digestion. 2018;97:195–204. doi: 10.1159/000481813.
- Macke L, Schulz C, et al. Systematic review: The effects of proton pump inhibitors on the microbiome of the digestive tract-evidence from next-generation sequencing studies. Aliment Pharmacol Ther. 2020;51:505–26. doi: 10.1111/apt.15604.
- Nista EC, Candelli M, et al. Bacillus clausii therapy to reduce side-effects of anti-Helicobacter pylori treatment: Randomized, double-blind, placebo controlled trial. Aliment Pharmacol Ther. 2004;20:1181–8. doi: 10.1111/j.1365-2036.2004.02274.x.
- Plomer M, Perez III M, et al. Effect of Bacillus clausii capsules in reducing adverse effects associated with Helicobacter pylori eradication therapy: A randomized, double-blind, controlled trial. Infect Dis Ther. 2020;9(4):867–78. doi: 10.1007/s40121-020-00333-2.
- Ghelardi E, Abreu y Abreu AT, et al. Current progress and future perspectives on the use of Bacillus clausii. Microorganisms. 2022;10(6):1246. doi: 10.3390/microorganisms10061246
- Duysburgh C, Verstrepen L, et al. Investigation of Enterogermina’s protective and restorative mechanisms on the gut microbiota with PPI, using SHIME Technology. Nutrients 2023;15(3):653. doi: 10.3390/nu15030653.
- Martin-Gallausiaux C, Marinelli L, et al. SCFA: Mechanisms and functional importance in the gut. Proc Nutr Soc. 2021;80(1):37–49. doi:10.1017/S0029665120006916
Köszönetnyilvánítás: A szerzők köszönetet mondanak Paula Fontanilla, PhD-nek a kézirat tudományos tartalmának kritikai áttekintéséért, valamint Ashwitha A-nak, a Sanofi alkalmazottjának az írási és szerkesztési támogatásért.
Érdekütközés: Z. Righetto, D. Marquez és M. Perez III a Sanofi alkalmazottjai.
Publikációk: A publikációt a Sanofi finanszírozta.
