Magnus odpowiada

Czy probiotyki przeżyją kwas? To złe pytanie

Niektóre tak. Przetrwalnikowce przeżywają z samej budowy; delikatne szczepy przeważnie nie, choć otoczka i posiłek poprawiają szanse. Przeżycie to zła meta: jedyne badanie wyściółki ludzkiego jelita znalazło połknięte szczepy żywe po drodze, osiedlone u jednych ludzi, a u innych nie. Przejść to nie znaczy zamieszkać.

Z jedzeniem czy na czczo? — mężczyzna nad obiadem przy stoliku w stołówce, w środku dnia

Chcesz wiedzieć, czy bakterie z probiotyku naprawdę docierają żywe, czy też żołądek zabija je po drodze. To właściwe pytanie — i otwiera drugie, które znaczy więcej.

Co kwas naprawdę robi z połkniętą bakterią

Twój żołądek nie jest dla bakterii tylko nieprzyjemny. To filtr chemiczny i większość połkniętych komórek go nie przechodzi.

Najczystszy pomiar tego filtra, jaki znam, pochodzi od Woodward i współpracowników z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, którzy zrobili coś sprytnego. Oznaczyli populację bakterii ponad 2 000 rozróżnialnych kodów genetycznych, podali ją myszom, a potem policzyli, ile z tych linii było nadal reprezentowanych dalej w przewodzie 1. Gdyby nic nie ginęło, znaleźliby tysiące. Znaleźli średnio od 12 do 43 1. Podnieś najpierw pH żołądka lekiem hamującym wydzielanie kwasu, a liczba linii założycielskich w górnej części jelita cienkiego rosła nawet 6,8-krotnie 1.

Powiedzmy zastrzeżenie na głos: to były myszy, a organizm był patogenem jelitowym, nie probiotykiem. To nie mówi ci, co dzieje się z Lactobacillus w tobie. Co jednak pokazuje — liczbą, a nie przymiotnikiem — to kształt bariery. Kwas nie przerzedza połkniętej populacji uprzejmie. Dusi jej różnorodność tak, że garstka ocalałych zakłada wszystko, co przychodzi potem.

Jeszcze jeden szczegół z tej pracy warto zachować, bo to dokładnie to, co marketing pomija: podniesienie pH żołądka nie zmieniło istotnie całkowitej liczby bakterii dalej w przewodzie 1. Przeszło więcej linii; liczba głów się nie ruszyła. Przeżycie i liczebność to nie ten sam pomiar, a żaden z nich nie jest korzyścią.

Ilustracja: pałeczka niosąca opancerzony przetrwalnik i trzy wolne przetrwalniki leżą całe w kwasie, a delikatne pałeczki wokół nich się zapadają

Przetrwalnik to inny obiekt — nasiono, nie komórka

Tu odpowiedź naprawdę rozdziela się według organizmu i nie z powodów marketingowych.

Zwykła bakteria kwasu mlekowego — ta z jogurtu — spotyka kwas żołądkowy jako żywa, metabolizująca komórka z błoną do obrony. Bakteria przetrwalnikująca spotyka go jako przetrwalnik: uśpiony, odwodniony, opancerzony. Po to właśnie jest przetrwalnik — to różnica w obiekcie fizycznym, nie w marce.

Duncan i współpracownicy z Mediolanu prześledzili jeden taki szczep, Heyndrickxia coagulans LMG S-24828 — organizm, który etykiety wciąż zwykle drukują pod starszą nazwą Bacillus coagulans — przez trawienie in vitro, a potem in vivo, i podali dobre przeżycie ze śladami istotnego kiełkowania przetrwalników w ludzkim jelicie 3. Droga przez przetrwalnik jest więc realna i pokazana u ludzi, nie tylko w szkle.

A potem zastrzeżenie, wcale niemałe: to był jeden szczep, w jednym badaniu, którego współautorem był pracownik firmy go dostarczającej 3. „Przetrwalnikowce przeżywają kwas" to zdanie o przetrwalnikach. To nie obietnica dotycząca każdego zbudowanego na nich produktu.

Kapsułki, otoczki i to, czym popijasz

Druga dźwignia to opakowanie, i tu jest liczba, którą warto zatrzymać.

Surono i współpracownicy przepuścili dwa szczepy probiotyczne przez dynamiczny, sterowany komputerowo model górnego odcinka ludzkiego przewodu pokarmowego. Jako wolne komórki wyszły na drugim końcu z przeżywalnością około 18,5 % dla Lactobacillus plantarum IS‑10506 i 15,0 % dla Enterococcus faecium IS‑27526 2. Zamknij je w mikrokapsułkach, a L. plantarum wzrósł do 84,5 % — podczas gdy E. faecium ledwie drgnął, dochodząc do 15,7 % 2. Ta sama otoczka, ten sam model, przeciwny wynik. Kapsułkowanie nie jest uniwersalną łatką. To łatka, którą trzeba wykazać dla szczepu, który owija.

Jedzenie też ma znaczenie, z nudnego powodu, że buforuje. Bove i współpracownicy przepuścili L. plantarum WCFS1 przez symulator ustno-żołądkowo-jelitowy w różnych nośnikach i stwierdzili wyższe przeżycie w złożonych, bogatych w składniki matrycach 9. Pitino i współpracownicy podali siedem szczepów L. rhamnosus wewnątrz modelowego sera przez dynamiczny model żołądka i odnotowali dobre przeżycie, przy czym trzy z siedmiu przetrwały etap żołądkowy lepiej niż szczep odniesienia L. rhamnosus GG 6. Kapsułka połknięta do posiłku jest w innym żołądku niż kapsułka połknięta na czczo.

Ilustracja: połknięte bakterie przechodzą przez kwas żołądkowy; większość wolnych pałeczek się zapada, przetrwalniki i skorupiasta grupka przechodzą całe, a przy wyściółce jelita dwoje ocalałych osiada w śluzie, gdy inni przepływają dalej

Co właściwie mierzy badanie przeżywalności

Prawie każda powyższa liczba wychodzi z maszyny, a nie z człowieka. Te symulatory są znormalizowane, powtarzalne i użyteczne — i nie są tobą.

Mierzą też rzecz wąską: ile jednostek tworzących kolonie (JTK) da się odzyskać na drugim końcu. Nie to, czy te komórki cokolwiek zrobiły po przybyciu. Ghelardi i współpracownicy przebadali 21 preparatów probiotycznych sprzedawanych na świecie i stwierdzili, że przeżywalność w sztucznych płynach żołądkowych i jelitowych jest między produktami bardzo zmienna, a drobnoustroje z czterech z nich przeżyły i etap kwaśny, i zasadowy 5. To samo badanie uznało etykiety w większości za uczciwe, a czasem nie: jeden produkt miał mniej żywych drobnoustrojów, niż deklarował, jeden zawierał dwa niezadeklarowane gatunki, w jednym brakowało szczepu z etykiety 5. Czytaj to, wiedząc, że dwoje z ośmiorga autorów pracuje dla firmy sprzedającej probiotyki 5. Kesavelu i współpracownicy, badając 20 produktów sprzedawanych w Indiach jako leki, podali słabą zgodność między zawartością deklarowaną a zmierzoną 8. Zanim zapytasz, czy szczep przeżyje twój żołądek, uczciwie jest zapytać, czy w ogóle był w opakowaniu.

Przeżyć to nie zasiedlić — dotrzeć to nie zamieszkać

Teraz część, która przestawia twoje pytanie.

Zmora i współpracownicy z Instytutu Weizmanna podali zdrowym ochotnikom jedenastoszczepowy probiotyk, a potem zrobili to, czego prawie nikt nie robi: weszli endoskopem i pobrali próbki wprost z wyściółki jelita, zamiast czytać stolec 4. Szczepy były żywe po przejściu przez przewód pokarmowy. Przeżyły 4. Ale to, czy zasiedliły śluzówkę, zależało od osoby, od odcinka i od szczepu, zapowiadały to własne cechy gospodarza i jego mikrobiomu na starcie — i, zdanie do zapamiętania, w ogóle nie dało się tego odczytać z ich obecności w stolcu 4.

Produkt może więc przejść każdy test przeżywalności, pokazać się w twoim stolcu i nigdzie się nie osiedlić. Przejść to nie znaczy zamieszkać.

Praca towarzysząca tej samej grupy dokłada coś niewygodnego. Po antybiotykach probiotyk chętniej zasiedlał ludzką śluzówkę — a szło z tym wyraźnie opóźnione i trwale niepełne przywrócenie własnego mikrobiomu danej osoby w porównaniu z powrotem samoistnym 7. Więcej zasiedlenia nie było automatycznie lepsze.

Uczciwy wniosek

Tak, część probiotyków przeżywa kwas żołądkowy. Przetrwalnikowce przeżywają go z samej budowy 3; delikatne szczepy przeżywają go na poziomie kilkunastu procent, lepiej wewnątrz otoczki sprawdzonej dla tego konkretnego szczepu, lepiej razem z jedzeniem 29.

Ale jeśli masz wziąć jedno od mikrobiologa: przeżycie to bilet wstępu, nie przedstawienie. Organizm musi jeszcze dotrzeć tam, gdzie może pracować, zrobić tam coś mierzalnego i robić to tak długo, jak długo go bierzesz. Poproś więc producenta o badanie, które zmierzyło wynik naprawdę cię obchodzący — a nie o to, które policzyło, ile komórek wyszło z drugiej strony.

Najważniejsze fakty

  • W doświadczeniu na myszach z kreskowanym kodem, na patogenie jelitowym, populacja niosąca ponad 2 000 rozróżnialnych linii została ścięta do średnio 12–43 linii założycielskich w badanych odcinkach jelita.1
  • Podniesienie pH żołądka lekiem hamującym wydzielanie kwasu zwiększyło liczbę linii założycielskich w górnej części jelita cienkiego nawet 6,8-krotnie — podczas gdy całkowita liczba bakterii nie zmieniła się istotnie.1
  • Wolne komórki Lactobacillus plantarum IS‑10506 przeżyły dynamiczny model górnego odcinka przewodu pokarmowego w 18,5 %; po mikrokapsułkowaniu ten sam szczep osiągnął 84,5 %, a Enterococcus faecium IS‑27526 przesunął się tylko z 15,0 % na 15,7 %.2
  • Szczep przetrwalnikujący, Heyndrickxia coagulans LMG S-24828, wykazał dobre przeżycie i ślady istotnego kiełkowania przetrwalników w ludzkim jelicie — jeden szczep, w jednym badaniu ze współautorem z przemysłu.3
  • W jedenastoszczepowym probiotyku podanym zdrowym ochotnikom szczepy były żywe po przejściu przez jelito, ale zasiedlenie śluzówki zależało od osoby, odcinka i szczepu i nie dawało się wywnioskować ze stolca.4
  • W 21 preparatach probiotycznych sprzedawanych na świecie przeżywalność w sztucznych płynach żołądkowych i jelitowych była bardzo zmienna; drobnoustroje z czterech z nich przeżyły i etap kwaśny, i zasadowy.5

Częste pytania

Brać probiotyk z jedzeniem czy na czczo?

Opublikowana mechanika wskazuje na jedzenie, z nudnego powodu: posiłek buforuje żołądek. Bove i współpracownicy stwierdzili wyższe przeżycie Lactobacillus plantarum WCFS1 w złożonych, bogatych w składniki nośnikach w symulatorze ustno-żołądkowo-jelitowym, a Pitino i współpracownicy odnotowali dobre przeżycie siedmiu szczepów Lactobacillus rhamnosus podanych wewnątrz modelowego sera. Oba były modelami laboratoryjnymi, nie ludźmi, i żaden nie porównał dawkowania z jedzeniem i bez jedzenia dla prawdziwego produktu wobec efektu zdrowotnego. Traktuj to jako prawdopodobną mechanikę, nie polecenie.

Czy kapsułki i otoczki naprawdę pomagają?

Czasem, i szczep po szczepie. W tym samym dynamicznym modelu górnego odcinka przewodu pokarmowego mikrokapsułkowanie podniosło jeden szczep ponad czterokrotnie — z 18,5 % na 84,5 % — a drugi zostawiło zasadniczo tam, gdzie był, z 15,0 % na 15,7 %. Taki jest uczciwy kształt sprawy: otoczka nie jest właściwością technologii, tylko właściwością pary, i trzeba ją wykazać dla organizmu, który owija.

Czy probiotyki na przetrwalnikach są lepsze niż te z pałeczek kwasu mlekowego?

Są lepsze w tej jednej robocie, czyli w przejściu przez kwas, bo przetrwalnik to obiekt uśpiony, odwodniony i opancerzony, a nie żywa komórka z błoną do obrony. Lepszy w przeżywaniu to nie to samo co lepszy w pomaganiu. Co przetrwalnik robi po wykiełkowaniu, jest osobnym pytaniem z osobną bazą dowodów, a odpowiada się na nie dla szczepu, nigdy dla rodzaju.

Jeśli znajdę szczep w swoim stolcu, to znaczy, że zadziałał?

Nie — i to jest wynik, który przemeblował tę dziedzinę. Kiedy Zmora i współpracownicy pobrali próbki wprost z wyściółki ludzkiego jelita przez endoskop, tego, czy szczep zasiedlił śluzówkę, nie dało się odczytać z tego, czy pojawił się w stolcu. Stolec mówi ci, że coś przeszło. Nie mówi, że cokolwiek się osiedliło.

Biorę lek hamujący wydzielanie kwasu. Czy to coś zmienia?

Prawdopodobnie zmienia, ile przechodzi, bo to właśnie kwas jest tą barierą — ale nie mam dla ciebie badania probiotyku u ludzi, które by to zmierzyło, więc nie będę wymyślał odpowiedzi. Jeśli bierzesz lek hamujący kwas i rozważasz suplement z żywymi organizmami, to pytanie do lekarza, który go przepisał, a nie do etykiety.

Źródła

  1. Woodward S.E., Vogt S.L., Peña-Díaz J. et al., The ISME Journal, 2022 — gastric acid as a bottleneck to host colonisation — doi:10.1038/s41396-022-01321-9
  2. Surono I., Verhoeven J., Verbruggen S., Venema K., Journal of Applied Microbiology, 2018 — microencapsulation and survival in the TIM-1 model of the upper gut — doi:10.1111/jam.13740
  3. Duncan R., Mantegazza G., Gargari G., Pierallini E., Russo R., Guglielmetti S., Probiotics and Antimicrobial Proteins, 2024 — Heyndrickxia coagulans LMG S-24828 germination in the human gut — doi:10.1007/s12602-024-10383-4
  4. Zmora N., Zilberman-Schapira G., Suez J. et al., Cell, 2018 — personalised gut mucosal colonisation resistance to empiric probiotics — doi:10.1016/j.cell.2018.08.041
  5. Ghelardi E., Mazzantini D., Celandroni F. et al., Frontiers in Microbiology, 2023 — microbial content of probiotic products sold worldwide and survivability in simulated gut conditions — doi:10.3389/fmicb.2023.1127321
  6. Pitino I., Randazzo C.L., Cross K.L. et al., Food Microbiology, 2012 — Lactobacillus rhamnosus in a cheese matrix through a dynamic gastric model — doi:10.1016/j.fm.2012.02.013
  7. Suez J., Zmora N., Zilberman-Schapira G. et al., Cell, 2018 — post-antibiotic gut mucosal microbiome reconstitution impaired by probiotics — doi:10.1016/j.cell.2018.08.047
  8. Kesavelu D., Rohit A., Karunasagar I., Karunasagar I., Cureus, 2020 — composition and laboratory correlation of commercial probiotics in India — doi:10.7759/cureus.11334
  9. Bove P., Russo P., Capozzi V., Gallone A., Spano G., Fiocco D., Microbiological Research, 2013 — Lactobacillus plantarum through an oro-gastro-intestinal simulator, carrier matrix effect — doi:10.1016/j.micres.2013.01.004

Powiązane