Marika Mikelsaar: Kuidas tõestada probiootikumide toimet?

Kas probiootikumides elavad kasulikud bakterid on meile üldse kasulikud? Eelmisel nädalal ilmunud Washingtoni ülikooli teadlaste uurimus tõstab selle küsimuse taas teravalt päevakorda.

Probiootilise bakteri ME-3 ja vererõhku alandavas südamejuustus leiduva bakteritüve TENSIA avastaja professor Marika Mikelsaar pani kirja oma mõtted, mida Nathan McNulty juhitud töörühma poolt ajakirjas Science Translational Medicine avaldatud artikkel temas tekitasid:

See elegantsete katsetuste kirjeldus, heidab uut valgust probiootiliste bakterite võimalikele toimemehhanismidele. Arvukates teaduskommentaarides tunnustatakse uurimust kui silmapaistvat tehnilist saavutust.

Siiski iseloomustab seda artiklit aga eeskätt suur sisuline uudsus probiootikute efektiivsuse kinnitamisel. Küllalt ammu oli teada, et inimese ja tema mikrobioota, ehk mikrofloora vahel toimub tihe ristkõne.

Alates 2004-2006 aastatest hakkas uudsete molekulaarsete metoodikatega tulema täpsemat informatsiooni, et inimesega püsivalt kaasasolevate bakterite DNA on tihedasti seotud inimese enda genoomiga.

Neil aastail õnnestus Gordoni grupil näidata, et meid asustavad mikroobid kujutavad endast tundlikke biosensoreid ja tekitavad organismis biomarkereid, mis peegeldavad inimeste tervist.

Näiteks on mõned domineerivad bakterite grupid seotud peremeesorganismis toiduainete omastamise, ainevahetuse ja kehakaaluga. Kuidas on see võimalik? Eksperimentaalsete uuringutega näidati, et rasvunud hiirte genoomil on toidust energia salvestamise võime suurenenud.

See seostus ka inimesel ühe mikroobigrupi võimega lülitada sisse inimese enda geene, mis vastutavad rasva talletamise eest rakkudesse. Seega on inimese mikroobide seas oravaid, kes peidavad oma pähkleid meie rakkudesse!

Eelmisel nädalal ilmunud artiklis sekveneerisid teadlased katseisikute rooja mikrobioomi. Nad näitasid, et probiootikute viit bakterit sisaldava kombinatsiooni manustamise järgselt ei esinenud muutusi soole domineerivate mikroobigruppide ega proteiine kodeerivate geenide suhetes.

Seevastu leiti uuritavate rooja metamikrobioomis probiootikute manustamise kestel muutusi mitmete süsivesikute ainevahetuses.

McNulty koos kaasautoritega uurisid probiootikute kombinatsiooni mõju kahte moodi: kliiniliselt ühemunaraku kaksikutel ja eksperimentaalselt mikroobivabadel loomadel, kellele oli kujundatud inimese sarnane mikrobioom.

Saadud mudelsüsteemiga selgitati probiootilise kombinatsiooni mõju hiire mikrobioomi geenide ekspressioonile ja nende uriini metaboliitidele, samal ajal teades probiootiliste bakterite metagenoomi.

Selgus, et nii manustatud probiootikuist ühe tüve Bifidobacterium animalis subsp. lactiskui hiirele kujundatud bakterite metaboloomist kerkisid esile sarnased muutused suktsinaadi ja propionaadi teket kontrollivates ainevahetuslülides.

Tagasiulatuvalt leiti sedasama ka kaksikute rooja metatranskriptoomis. Varasemad tööd teistelt autoritelt seostavad nende ainete tekitamisega võimalusi parandada soolepõletike ravi.

Mis kasu on sellest uurimusest teiste erinevate probiootikute mõju selgitamiseks?

Probiootiliste bakterite toime on teatavasti liigi ja tüvespetsiifiline ja see ei pruugi avalduda sarnaselt selles artiklis toodud süsivesikute ainevahetusele.

Tähtis on aga printsiip - kuigi probiootiline bakter ei muutu rooja mikroflooras domineerivaks, lülitab see inimese oma teatud mikroobigruppide ainevahetust kodeerivaid geene sisse või välja. USA teadlaste uurimus avab võimaluse probiootiku manustamise järgselt organismi teatud biomarkerite muutuste tekkemehhanismi selgitamiseks.

Näiteks, seni tõestasime inimkatsetustes probiootik Lactobacillus fermentum ME-3 antioksüdantset toimet otseselt ME-3 vastavate metaboliitide imendumisega soolest vereringesse. Probiootiku kolmenädalase manustamise järgselt langes veres oksüdeeritud madala tihedusega lipoproteiinide, mis on oksüdatiivse stressi näitaja, hulk, millega kaasneb ateroskleroosi riski vähenemine.

McNulty töö valguses peaksime otsima metamikroboloomika muutusi nii ME-3 bakteri kui inimese soolestiku teiste bakterite osas. Erinevana refereeritud autoreist oleme laktobatsillidest probiootikute manustamisel inimkatsetes alati täheldanud elusate laktobatsillide üldhulga tõusu.

Samas on see kaasa toonud ka teiste mikroobigruppide hulga proportsionaalse suurenemise. See ökoloogiline bakterite omavaheline seostatus sooles võis maskeerida McNulty katses mikrobioomi suhete muutusi.

USA teadlaste poolt kasutatud probiootikute kombinatsioon koosnes kahjuks inimesele suhteliselt võõrastest bakteritest, mis võis olla ka põhjuseks kehvale asustusvõimele ja sellele, et oma mikrobioomi koostis ei muutunud.

Kuivõrd Euroopa toiduohutusameti EFSA  poolt eelistatud kliinilised katsetused üksi pole senini osutunud probiootikute puhul edukateks, siis näevad refereeritud töö autorid siirdemeditsiini rakendamisega võimalusi leida uusi tervist toetavaid probiootikuid ja nende ekspressiooniks vajalikke aineid, mille toimemehhanisme saab tõestada loom- ja inimkatsetuste kombineerimisel.

• Tweet