PREBIOTIKA A JEJICH PODSTATNÝ VLIV NA IMUNITNÍ SYSTÉM

Jako prebiotika označujeme nestravitelné složky stravy, které představující důležitý substrát pro růst a aktivitu střevní mikroflóry – především pro bifidobakterie a laktobacily. Mezi prebiotika patří některé oligosacharidy – fruktooligosacharidy, inulin, galaktooligosacharidy. K sacharidům s prebiotickými účinky bývají zahrnovány také xylooligosacharidy.

V dnešní době víme, že tlusté střevo je místo, kde jsou umístěny dvě třetiny všech buněk imunitního systému. Střevní bakterie výrazným způsobem zasahují do regulace imunitního systému. Dnes už také víme, které rody bakterií jsou klíčové pro vývoj imunity. Jsou to zejména laktobacily a bifidobakterie. A právě proto u malých zdravých dětí a kojenců představují 90% střevní mikroflóry. Fermentace prebiotických fruktooligosacharidů bifidobakteriemi a laktobacily vytváří mírně kyselé  ochranné prostředí v tlustém střevě. Snížené pH pak inhibuje množení patogenů ve střevě a současně okyselující látky, zejména krátkořetězcové mastné kyseliny (např. butyrát) vyživují buňky střevní sliznice, zesilují bariéru slizniční vrstvy a udržují nepropustnost střevní stěny. Prebiotika tak mohou výrazně zasáhnout proti syndromu leaky gut, tzv. propustného střeva.

Časové období po porodu je důležité pro správné programování imunitního systému. A právě z tohoto důvodu hraje výživa během těhotenství a během raného postnatálního života velmi důležitou roli. Novorozenec má nevyzrálý imunitní systém, který je tímto rizikovým pro vznik infekcí a případně vývoj autoimunitních onemocnění. Vědci přišli na to, že kompozice vyváženého střevního mikrobiomu se zvýšenou hladinou bifidobakterií má významný prospěch pro imunitu kojenců. Přidání prebiotik do stravy dětí a zejména dospělých jedinců má výrazně pozitivní vliv na růst bifidobakterií. Prebiotika tak mají díky tomupozitivní vliv na zrání imunitního systému. Prebiotika mohou poskytnout dodatečnou ochranu před infekcemi a posílit slizniční bariéru, která může být nezbytná pro imunitní systém jak novorozence, tak dospělého člověka.

Přehled a metaanalýza pěti randomizovaných kontrolovaných studií hodnotila účinky prebiotik (fruktooligosacharidů) v prevenci akutních infekčních onemocnění u 123 zdravých dětí ve věku 0-24 měsíců. Výsledky ukázaly, že počet infekčních onemocnění, které vyžadují antibiotickou terapii, klesá s doplněním prebiotik. Z dosud dostupných studií můžeme předpokládat, že prebiotika mohou být účinná při snižování celkové míry infekce u kojenců a dětí ve věku 0-24 měsíců.

Díky příznivého působení prebiotik na imunitní systém stále vzrůstá zájem o modulaci imunitního systému s využitím těchto prebiotik bez ohledu na to, zda je tento účinek přímý nebo nepřímý, tzn. způsobený stimulací imunomodulačních bakterií nebo produkcí mikrobiálních metabolitů (postbiotik), jako jsou mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA). O těchto mikrobiálních sloučeninách je známo, že příznivě ovlivňují imunitní systém prostřednictvím vazby na G-protein spojený s  receptory imunitních buněk ve střevní lymfoidní tkáni (GALT).

Střeva

Prebiotické fruktooligosacharidy jsou tedy důležitým prekurzorem pro krátkořetězcové mastné kyseliny. Z nichž nejdůležitější je butyrát. Ten je produkován střevními bakteriemi právě fermentací prebiotik. Butyrát ovlivňuje transkripci (tzn. aktivaci) genů pro některé cytokiny (molekuly řídící imunitní pochody v těle), včetně genů pro komponenty signálních drah zapojených do procesu zánětu. Dochází k inhibici aktivace signální dráhy NF-κβ, produkce interferonu y a zvýšení exprese receptoru aktivovaného peroxizomovými proliferátory γ (PPARγ).  Díky těmto účinkům má butyrát vytvořený ve střevě z prebiotik dva úžasné efekty. Na jedná straně tlumí chronické zánětlivé procesy, které ohrožují naše tělo formou revmatoidní artritidy, ulcerózní kolitidy, Crohnovy choroby apod. Na druhé straně butyrát posiluje imunitu při akutních infekcích, tzn. může výrazně snížit např. riziko infekcí zánětů dýchacích cest, vaginálních zánětů nebo infektů močových cest.

Prebiotika, která jsou prekurzorem pro butyrát jsou tak předurčena pro využití v léčbě zánětlivého onemocnění střeva a dále k potlačení chronických zánětů v těle. Bylo prokázáno, že pacienti s chronickými střevními záněty mají výrazně snížený výskyt butyrát produkujících bakterií jako jsou např. Roseburia inulinivorans a Faecalibacterium prausnitzii. Studie na pacientech s tímto onemocněním ukazují, že vnitřní podání butyrátu nebo stimulace jeho produkce podáváním rozpustné vlákniny – prebiotik zmírňují stávající zánět a jeho příznaky.

Butyrát, který vzniká zejména bakteriální fermentací  prebiotických fruktooligosacharidů  zřejmě hraje svoji úlohu i ve zmírňování příznaků atopického ekzému. Vědci charakterizovali mikrobiom u 6ti měsíčních dětí, které trpěly tímto onemocněním. Závažnost postižení ekzémem nepřímo korelovala s mikrobiální diverzitou a s množstvím bakterií produkujících butyrát. Během tříměsíčního sledování se mikrobiální diverzita zvýšila a projevy atopické dermatitidy u všech kojenců poklesly. Butyrát současně snižuje i svědivost postižených míst.

V případě přímých účinků prebiotik na imunitní systém, Roller et al. , Ito et al. a Seifert a Watzl  naznačují, že prebiotické frukoligosacharidy mohou být přímo absorbovány ve střevních buňkách a měnit expresi některých genů. Ito a kol. se zaměřili na sledování vlivu prebiotických fruktooligosachaidů s odlišným stupněm polymerace (DP) na produkci cytokinů v CD4 + T buňkách.  Ukázalo se, že  tato prebiotika mohou přispět ke zvýšení tvorby cytokinů, jako je IFN-y a IL-10 a příznivě tak regulovat imunitu.

Závěrem lze tedy shrnout, že mnoho studií na lidech, animálních modelech nebo na  buněčných kulturách ukázalo příznivé účinky prebiotik na funkci imunitního systému regulováním exprese pro- a protizánětlivých cytokinů. Znamená to, že probiotika mohou tímto způsobem bůmysleně příznivým způsobem ovlivňovat imunitu. Většina dostupných výzkumů se zatím omezila na sledování účinků prebiotik na imunitní systém. Potvrdilo se, že prebiotika zlepšují imunitní funkci zejména tím, že zvyšují populaci užitkových střevních mikrobů, zvyšují produkci butyrátu a současně redukují patogeny ve střevě.

Zpět nahoru