Fra pickles og godteribarer til piller og proteinpulver, blir probiotika spionert som en helseprofil i alle smaker av matvarer. Forbruk av disse gunstige bakteriene kan styrke tarmens mikrobiom, og angivelig styrke alt fra fordøyelse til hjernefunksjon. Men uavhengig av hvilken form eller størrelse disse probiotiske tilskuddene kommer i, ser det ut til at de har en ting til felles - mange mennesker har ganske enkelt ikke nytte av dem, og i noen spesifikke tilfeller kan de faktisk gjøre skade.
Et par studier publisert i dag i tidsskriftet Cell undersøker probiotiske kosttilskudd for å avgjøre om de antatte rartbakteriene faktisk gir den typen fordeler som har blitt hevdet. Resultatene maler et mer komplisert bilde, og de vil sannsynligvis rangere mange blant de millionene som sverger ved probiotiske kosttilskudd.
Seniorforfatter Eran Elinav, en immunolog ved Weizmann Institute of Science i Israel, og kolleger fant ut at mange menneskers mage-tarmkanaler avviser generiske probiotika før de kan komme på jobb. Enda verre fant Elinas team at mikrobiell konkurranse fra sokkel-probiotika kan forhindre at naturlige tarmbakterier gjenoppretter seg etter å ha blitt utslettet av antibiotika.
"Jeg tror at funnene våre krever en grunnleggende endring fra det for øyeblikket benyttede ett-størrelse-passer-alle-paradigmet, der vi drar til supermarkedet og kjøper en formulering av probiotika som er designet av et selskap, til en ny metode som er tilpasset, Sier Elinav. "Ved å måle mennesker på en datadrevet måte, ville man være mye bedre i stand til å utnytte forskjellige probiotiske kombinasjoner i forskjellige kliniske sammenhenger."
Det naturlige tarmmikrobiomet til et individ, målt ved endoskopiske prosedyrer, kan påvirke om stammene til et probiotikum vil slå rot i mage-tarmkanalen eller ikke. (Eran Elinav et al.) Studiene er absolutt ikke de første til å stille spørsmål ved hvor effektive generaliserte probiotiske kosttilskudd virkelig er. De tilbyr imidlertid et enestående blikk på hvordan tilskuddsbakteriene befolket (eller ikke) i tarmen.
Resultatene vil trolig ikke redusere den økende interessen for bakterietilskudd. Probiotika har eksistert siden Ilya Metchnikoff drakk kolera tilbake i 1892, men populariteten deres har steget de siste årene, og det samme har antallet leger som anbefaler bruk av dem. En fersk studie fant at 60 prosent av legene hadde anbefalt probiotisk mat eller kosttilskudd, og en National Health Interview Survey viste at nesten 4 millioner amerikanere brukte probiotika i 2012 - et antall som har firedoblet seg siden 2007.
Elinavs gruppe hevder ikke at probiotiske tilskudd ikke har tunge doser med gunstige tarmbakterier. Studiene bekrefter faktisk at de gjør det. Fordi mange probiotika selges som kosttilskudd, og dermed ikke er underlagt godkjenning og regulering av mange nasjonale medikamentbyråer, inkludert den amerikanske Food and Drug Administration, startet teamet først for å sikre at de probiotiske tilskuddene i studien faktisk inneholdt 11 hovedstammer de skulle levere.
"Alle disse stammene var til stede og levedyktige for forbruk og utover, etter passasjen gjennom GI-kanalen, og til og med i avføring, og de var fremdeles levedyktige, " sier Elinav.
Men å avdekke hvilken innvirkning disse bakteriestammene har på menneskene som konsumerer dem, krevde mer graving, pirking gjennom pasientens avføring og til og med inne i tarmen.
Forfatterne forsøkte å måle tarmkolonisering direkte ved først å finne 25 frivillige til å gjennomgå øvre endoskopier og koloskopier for å kartlegge deres baseline-mikrobiomer i forskjellige deler av tarmen. "Ingen har gjort noe ganske sånt før, " sier Matthew Ciorba, en gastroenterolog ved Washington University i Saint Louis School of Medicine uten tilknytning til studien. "Dette tar noen hengivne frivillige og noen veldig overbevisende forskere for å få dette til."
Noen av de frivillige tok generiske probiotika, og andre en placebo, før de gjennomgikk de samme prosedyrene to måneder senere. Dette virkelig innsidens blikket på tarmen mikrobiomet viste at noen mennesker var "persister", hvis tarmer ble vellykket kolonisert av sokkel-probiotika, mens andre, kalt "motstander", utviste dem før de kunne bli etablert. Forskningen antyder to årsaker til variasjonen i den naturlige responsen fra forskjellige mage-tarmkanaler til probiotika.
Først og fremst er hver persons stedegne mikrobiome, eller den unike samlingen av tarmbakterier som hjelper med å diktere hvilke nye stammer som vil eller ikke vil være i stand til å bli med på festen. Forfatterne tok tarmmikrobiomer fra resistente og vedvarende mennesker både og overførte dem til kimfrie mus, som ikke hadde noe eget mikrobiom. Alle musene ble deretter gitt det samme probiotiske preparatet.
"Vi var ganske overrasket over å se at musene som hadde det resistente mikrobiomet, motsto probiotika som ble gitt dem, mens mus som fikk det tillatte mikrobiomet, tillot mye mer av probiotika å kolonisere mage-tarmkanalen, " forklarer Elinav. "Dette gir bevis på at mikrobiomet bidrar til en gitt persons motstand eller tillatelse til gitt probiotika."
Den andre faktoren som påvirket et individs respons på probiotika var hver verts genuttrykksprofil. Før probiotika ble administrert, ble frivillige som endte med å bli resistente vist å ha en unik gensignatur i tarmen - nærmere bestemt en mer aktivert tilstand av autoimmun respons enn de som ga tillatelse til tilskuddene.
"Så det er sannsynligvis en kombinasjon av det innfødte mikrobiomet og det menneskelige immunforsvarsprofilen som går sammen for å bestemme en persons spesifikke tilstand av resistens eller kolonisering mot probiotika, " sier Elinav. Disse faktorene var så tydelige at teamet til og med fant ut at de kunne forutsi om et individ ville være motstandsdyktig eller tillatende ved å se på baseline-mikrobiom og tarmgenuttrykksprofil.
Denne uvanlige prøvetaking i mage-tarmkanalen i situ viste seg også å være nøkkel, fordi mikrobiotasammensetningen som ble funnet i pasientens avføring bare delvis var korrelert med det som ble funnet inne i tarmen. Med andre ord, ganske enkelt å bruke avføringsprøver som proxy kan være misvisende.
Emma Allen-Vercoe, mikrobiolog ved University of Guelph som ikke var involvert i forskningen, sier at forbrukere bør være klar over probiotiske begrensninger, selv om de tilfeldigvis er den typen persister som er mer mottakelige for probiotika utenfor hyllen.
“Hvis du ser på siden av et hvilket som helst probiotikum, vil det liste over antall milliarder CFU [kolonidannende enheter], og wow, en milliard høres ut som et stort tall. Men det du trenger å vite er at det er billioner av mikrober i den menneskelige tarmen. Så det du legger inn, og hva som overlever, er ganske lite i sammenligning, sier Allen-Vercoe. "Ja, disse tingene har kapasitet til å formere seg, og noen er flinkere enn andre til å gjøre det, men det du slipper er en dråpe i havet."
Elinavs andre studie kan være den første som antyder at probiotiske tilskudd i spesifikke tilfeller kan gjøre det verre enn ingenting - de kan faktisk forårsake skade.
Tre grupper av pasienter fikk antibiotika og fikk da enten probiotiske tilskudd, sine egne naturlige tarmer, eller fikk utvinne seg naturlig. Gruppen som fikk en dose av sine egne bakterier kom seg raskest, mens gruppen som fikk probiotika tok den lengste tid for å komme seg til en naturlig tilstand av bakteriediversitet. (Eran Elinav et al.) Probiotika blir ofte brukt for å hjelpe til med å starte tarmen biomet etter et kurs med antibiotika, som kan drepe av gunstige bakterier. Imidlertid er vitenskapelig litteratur om praksisen blandet, og FDA har foreløpig ikke godkjent en eneste probiotisk preparat for medisinsk bruk.
Teamet ga 21 frivillige en blanding av antibiotika ciprofloxacin og metronidazol i standarddoser i en periode på syv dager, og simulerte den type behandling som ofte ble brukt klinisk for GI-plager fra Crohns sykdom til divertikulitt. Pasientene ble deretter separert i tre grupper. En gruppe lot ganske enkelt egne mikrobiomer komme seg naturlig, den andre tok generiske probiotika, og den tredje fikk en sunn dose av sitt eget bakteriebiom, som hadde blitt samlet før antibiotika ble brukt og administrert på nytt via en autolog fekal mikrobiomtransplantasjon (aFMT ).
Den siste gruppen så en full tilbakeføring av antibiotikaeffekten. Røstet med sitt eget fekale materiale, returnerte pasientenes mikrobiomer til det normale på bare noen få dager. (Elinavs gruppe forfølger et patent relatert til aFMT-arbeid.)
Men de som tok probiotika hadde en veldig annen reaksjon. Generiske probiotika klarte seg godt i koloniseringen av tarmen, noe som er fornuftig siden det innfødte mikrobiomet i det minste delvis ble utslettet av antibiotika, men probiotika forbød den naturlige biomen betydelig å komme seg og komme tilbake til sin naturlige tilstand. Selv seks måneder etter behandlingen hadde disse pasientenes naturlige biomer ikke kommet seg helt, noe som tyder på at erstatningsbakterier utenfor hyllen ikke er en god erstatning for det store mangfoldet av naturlig mikrobiom.
"Vi snakker om en hel regnskog i tarmen som blir påvirket på forskjellige måter av forskjellige antibiotika, og du kan ikke bare lappe det ved å gi et probiotikum, " sier Allen-Vercoe. Fordi la oss innse det, en probiotikum har kanskje syv eller åtte belastninger. Det er mye i litteraturen om at noen av disse bakteriene er gunstige, og det er interessant, men de er virkelig noen av de få mikrober i tarmen som er ganske greie for kulturen. Og jeg tror det driver den probiotiske industrien mer enn den ønsker å innrømme. ”
Ciorba legger til at selv om resultatene ikke viser noen direkte skade på pasienter som blir frisk av antibiotika, er de absolutt mat til ettertanke. "Hvis vi synes rekonstituering til en normal og mangfoldig mikrobiota er god, forutsier dette potensielt hva som kan være en skade i en større befolkningsbasert setting, " sier han. "Det understreker for pasienter og leger at det kan være situasjoner der langvarig probiotisk bruk kanskje ikke er gunstig hvis mangfoldet er sluttpunktet som vi ser etter."
Jonathan Eisen, fra UC Davis Genome Center, bemerker at det menneskelige mikrobiomet, som det som finnes i tarmen, er viktig for alle typer helse- og sykdomstilstander. Diversitet ser ut til å være en nøkkel til suksessene, men samtidig er det en utfordring for forskere som har som mål å hjelpe dens funksjoner.
"Det er dypt sammensatt og komplisert og påvirkes av en rekke faktorer, inkludert kosthold, immunstatus, atferd, genetikk, interaksjoner med andre mennesker og dyr, det bygde miljøet, tilfeldige krefter, beliggenhet, været, rengjøringspraksis og mye mer, Sa Eisen i en e-post. "Derfor er det generelt viktig for alle å innse at det er lite sannsynlig at vi finner enkle regler (f.eks. Ta dette probiotikumet for dette helsemessige problemet) som fungerer godt på tvers av et stort mangfold av mennesker under en lang rekke forhold."
