Магнус відповідає

Чи виживають пробіотики в кислоті? Питання не те

Декотрі виживають. Спороутворювачі — за будовою; ніжні штами здебільшого ні, хоча оболонка і їжа поліпшують шанси. Але виживання — хибна фінішна лінія: єдине дослідження людської слизової кишківника знайшло проковтнуті штами живими після дороги, і в одних людей вони осідали, а в інших ні. Пройти наскрізь — не значить оселитися.

З їжею чи натщесерце? — чоловік над своїм обідом за столом їдальні серед дня

Ви хочете знати, чи бактерії з пробіотика справді доходять живими, чи ваш шлунок убиває їх дорогою. Це слушне запитання — і воно відкриває друге, важливіше.

Що кислота насправді робить із проковтнутою бактерією

Ваш шлунок для бактерій не просто неприємний. Це хімічний фільтр, і більшість проковтнутих клітин його не проходять.

Найчіткіший вимір цього фільтра, який я знаю, дали Вудворд із колегами з Університету Британської Колумбії, і зробили вони розумну річ. Вони позначили популяцію бактерій більш ніж 2 000 розрізнюваних генетичних штрихкодів, згодували її мишам, а потім порахували, скільки з тих ліній ще представлені далі по тракту 1. Якби нічого не губилося, вони знайшли б тисячі. Вони знайшли в середньому від 12 до 43 1. Підніміть спершу pH шлунка засобом, що блокує кислоту, — і кількість ліній-засновників у верхній частині тонкої кишки зростала до 6,8 раза 1.

Скажімо застереження вголос: це були миші, а мікроб — кишковий збудник, а не пробіотик. Це не каже вам, що стається з Lactobacillus усередині вас. Що воно показує — числом, а не прикметником, — це форма бар'єра. Кислота не проріджує проковтнуту популяцію ввічливо. Вона душить її різноманіття, так що жменька вцілілих засновує все, що буде далі.

Ще одна подробиця з тієї роботи варта того, щоб її втримати, бо саме її реклама й випускає: підняття pH шлунка значущо не змінило загальну кількість бактерій далі по тракту 1. Ліній пройшло більше; поголів'я не зрушило. Виживання і чисельність — різні виміри, і жоден із них не є користю.

Ілюстрація: паличка з броньованою спорою всередині і три вільні спори лежать цілі в кислоті, а ніжні палички навколо них розпадаються

Спора — інший об'єкт: насінина, а не клітина

Ось тут відповідь справді розділяється за мікробом, і не з рекламних причин.

Звичайна молочнокисла бактерія — така, як у йогурті — зустрічає шлункову кислоту живою клітиною з обміном речовин і мембраною, яку треба боронити. Спороутворювальна бактерія зустрічає кислоту спорою: сплячою, зневодненою, у броні. Для того спора й існує — це різниця у фізичному об'єкті, а не в бренді.

Данкан із колегами в Мілані провели один такий штам, Heyndrickxia coagulans LMG S-24828 — мікроб, якого на етикетках досі зазвичай друкують під старішим ім'ям Bacillus coagulans, — через травлення спершу в пробірці, а тоді в тілі, і повідомили про надійне виживання з ознаками значущого проростання спор у кишківнику людини 3. Тож спорова дорога справжня і показана на людях, а не тільки в склі.

А тоді застереження, і воно не мале: це був один штам, в одному дослідженні, серед співавторів якого працівник компанії, що його постачає 3. «Спороутворювачі виживають у кислоті» — це твердження про спори. Це не обіцянка про кожен продукт, збудований на одній із них.

Капсули, оболонки і те, чим ви це запиваєте

Другий важіль — упаковка, і тут є число, за яке варто триматися.

Суроно з колегами пропустили два пробіотичні штами через динамічну комп'ютерно керовану модель верхніх відділів травного тракту людини. Вільними клітинами вони виходили з дальнього кінця з виживанням близько 18,5 % для Lactobacillus plantarum IS‑10506 і 15,0 % для Enterococcus faecium IS‑27526 2. Помістіть їх у мікрокапсули — і L. plantarum підіймається до 84,5 %, а E. faecium майже не зрушує з місця, дійшовши до 15,7 % 2. Та сама оболонка, та сама модель, протилежний результат. Капсулювання — не універсальна лагодилка. Це лагодилка, яку треба довести для того штаму, який вона огортає.

Їжа теж важить — з нудної причини: вона буферує. Бове з колегами прогнали L. plantarum WCFS1 через симулятор рота, шлунка й кишківника в різних носіях і виявили вище виживання в складних, багатих на поживні речовини середовищах 9. Пітіно з колегами провели сім штамів L. rhamnosus усередині модельного сиру через динамічну шлункову модель і зафіксували добре виживання, причому три із семи пережили на шлунковому етапі еталонний штам L. rhamnosus GG 6. Капсула, проковтнута з їжею, потрапляє в інший шлунок, ніж капсула, проковтнута натщесерце.

Ілюстрація: проковтнуті бактерії переходять шлункову кислоту; більшість вільних паличок розпадається, спори й закутана в оболонку купка проходять цілими, а біля слизової кишківника двоє вцілілих осідають у слизу, тоді як інші пропливають повз

Що насправді міряє дослідження виживання

Майже кожне число вище виходить із машини, а не з людини. Ці симулятори стандартизовані, відтворювані й корисні — і вони не ви.

Вони до того ж міряють вузьку річ: скільки колонієутворювальних одиниць (КУО) можна виловити на дальньому кінці. А не те, чи ці клітини щось зробили, коли дісталися. Ґелярді з колегами перевірили 21 пробіотичний препарат, що продаються у світі, і виявили, що виживання у змодельованих шлунковому й кишковому соках дуже різне між продуктами, причому мікроби в чотирьох із них пережили і кислотний, і лужний етап 5. Те саме дослідження виявило, що етикетки здебільшого чесні, а подеколи ні: в одному продукті живих мікробів було менше, ніж заявлено, в одному були два незадекларовані види, в одному бракувало штаму, вказаного на етикетці 5. Читайте це, знаючи, що двоє з восьми його авторів працюють у компанії, яка продає пробіотики 5. Кесавелу з колегами, перевіривши 20 продуктів, що продаються в Індії як ліки, повідомили про погану відповідність між заявленим і виміряним вмістом 8. Перш ніж питати, чи штам переживе ваш шлунок, доречно спитати, чи він узагалі був у пляшці.

Вижити — не значить заселити; дійти — не значить оселитися

Тепер частина, яка перевертає ваше запитання.

Змора з колегами з Інституту Вейцмана дали здоровим добровольцям пробіотик з одинадцяти штамів, а тоді зробили те, чого майже ніхто не робить: зайшли з ендоскопом і взяли зразки просто зі слизової кишківника, а не читали кал 4. Штами були живі після проходу травним трактом. Вони вижили 4. Але чи заселили вони слизову — залежало від людини, від ділянки й від штаму, це завбачалося з власних початкових ознак господаря й мікробіома цієї людини і — ось речення, яке варто запам'ятати — цього взагалі не можна було впізнати з їхньої присутності в калі 4.

Тож продукт може пройти всі перевірки на виживання, з'явитися у вашому калі й ніде так і не оселитися. Пройти наскрізь — не значить оселитися.

Супровідна стаття тієї самої групи додає дещо незручне. Після антибіотиків пробіотик заселяв людську слизову охочіше — і це прийшло разом із помітно затриманим і стійко неповним поверненням власного мікробіома людини порівняно з тим, щоб відновлюватися самому 7. Більше заселення не було автоматично краще.

Чесний підсумок

Так, декотрі пробіотики переживають шлункову кислоту. Спороутворювачі переживають її за будовою 3; ніжні штами переживають на рівні кількох десятків відсотків — краще всередині оболонки, перевіреної саме для цього штаму, краще поряд з їжею 29.

Але якщо взяти від мікробіолога одну річ: виживання — це вхідний квиток, а не вистава. Мікроб іще має дійти туди, де він може працювати, зробити там щось вимірне і робити це доти, доки ви його приймаєте. Тож просіть у виробника дослідження, яке виміряло той результат, що вас справді цікавить, — а не те, яке порахувало, скільки клітин вийшло з іншого кінця.

Головні факти

  • У досліді з міченими штрихкодами на мишах із кишковим збудником популяцію, що несла понад 2000 розрізнюваних ліній, зрізало в середньому до 12–43 ліній-засновників по обстежених ділянках кишківника.1
  • Підняття pH шлунка засобом, що блокує кислоту, збільшило кількість ліній-засновників у верхній частині тонкої кишки до 6,8 раза — тоді як загальна кількість бактерій значущо не змінилася.1
  • Вільні клітини Lactobacillus plantarum IS‑10506 пережили динамічну модель верхніх відділів травного тракту на 18,5 %; у мікрокапсулах той самий штам дійшов до 84,5 %, а Enterococcus faecium IS‑27526 зрушив лише з 15,0 % до 15,7 %.2
  • Спороутворювальний штам Heyndrickxia coagulans LMG S-24828 показав надійне виживання й ознаки значущого проростання спор у кишківнику людини — один штам, в одному дослідженні зі співавтором від галузі.3
  • У пробіотику з одинадцяти штамів, який давали здоровим добровольцям, штами були живі після проходу кишківником, але заселення слизової залежало від людини, ділянки й штаму, і його не можна було впізнати з калу.4
  • Серед 21 пробіотичного препарату, що продаються у світі, виживання у змодельованих шлунковому й кишковому соках було дуже різним; мікроби в чотирьох із них пережили і кислотний, і лужний етап.5

Поширені запитання

Приймати пробіотик з їжею чи натщесерце?

Опублікована механіка вказує на їжу — з нудної причини: страва буферує шлунок. Бове з колегами виявили вище виживання Lactobacillus plantarum WCFS1 у складних, багатих на поживні речовини носіях у симуляторі рота, шлунка й кишківника, а Пітіно з колегами зафіксували добре виживання семи штамів Lactobacillus rhamnosus, доставлених усередині модельного сиру. І те, і те — лабораторні моделі, а не люди, і жодна з них не порівнювала прийом справжнього продукту з їжею і без їжі за наслідком для здоров'я. Вважайте це правдоподібною механікою, а не вказівкою.

Чи справді допомагають капсули й оболонки?

Інколи, і від штаму до штаму. У тій самій динамічній моделі верхніх відділів кишківника мікрокапсулювання підняло один штам більш ніж учетверо — з 18,5 % до 84,5 % — і лишило другий практично там, де він і був: з 15,0 % до 15,7 %. Ось чесна форма цього: оболонка — не властивість технології, а властивість поєднання, і її треба доводити для того мікроба, якого вона огортає.

Чи кращі спорові пробіотики за лактобактерійні?

Вони кращі в одній роботі — пройти крізь кислоту, бо спора є сплячим, зневодненим, броньованим предметом, а не живою клітиною з мембраною, яку треба боронити. Але краще виживати — це не те саме, що краще допомагати. Що спора робить після проростання — окреме питання з окремою доказовою базою, і відповідають на нього по штаму, ніколи не по роду.

Якщо я знаходжу штам у своєму калі, значить, він спрацював?

Ні — і саме ця знахідка перебудувала всю галузь. Коли Змора з колегами взяли зразки просто зі слизової кишківника людини ендоскопом, з'ясувалося, що про заселення слизової неможливо судити з появи штаму в калі. Кал каже вам, що щось пройшло наскрізь. Він не каже, що щось осіло.

Я приймаю ліки, що блокують кислоту. Це щось міняє?

Правдоподібно, що міняє те, скільки проходить, бо кислота тут і є бар'єром, — але в мене немає для вас жодного дослідження пробіотика на людях, яке це виміряло, тож вигадувати відповідь я не буду. Якщо ви приймаєте ліки, що пригнічують кислоту, і думаєте про добавку з живими мікробами, це питання до лікаря, який їх призначив, а не до етикетки.

Джерела

  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

За темою