Probiootit eli elimistölle edulliset mikrobikannat vaikuttavat suoliston kautta koko elimistömme tulehdus- eli inflammaatioreaktioihin. Tässä kirjoituksessa käsittelen probioottien vaikutuksia tulehdukseen.

Teoria

Elävässä elämässä kaikki ei suju niinkuin teoriassa. Ensiksi kuitenkin teoria.

Suolistossamme asustaa erilaisia mikrobeja kuten bakteereja, hiivoja ja arkkeja. Mikrobeja on lähinnä paksusuolessa, jossa ne ovat integroituneet suoliliman (mukoosin) rakenteeseen. Suoliston mikrobiston paino on n. 1,5 kiloa, mutta se on niin hienovaraisesti liittynyt suolilimaan, ettei esimerkiksi gastroskopian aikaisessa kuvauksessa suolessa näy mitään bakteerimöykkyä. Mikrobeja esiintyy koko ruuansulatuskanavassa, mutta niiden määrä korostuu terveillä erityisesti paksusuolessa. Mikrobeista osa on sairautta aiheuttavia (patogeenisia), osa taas sairauksilta suojaavia eli probioottisia, kuten esimerkiksi tietyt maitohappobakteerit. Mikrobien määrään suolessa vaikuttavat useat eri tekijät, joita on lueteltu alla olevassa kuvassa (Simren et al 2013).

Lähde: Simren et al. Gut. 2013; 62(1): 159–176.

Mikrobien ollessa sopusoinnussa toisiinsa nähden suoliston mikrobisto tukee terveyttä ja hyvinvointia. Kun järjestys menee sekaisin, syntyy ”epätasapaino” (dysbioosi), joka voi ruokkia sairauksia, erityisesti inflammaation kautta. Dysbioosissa voi olla kyse esim.:

• Hyvien ja pahojen mikrobien epäsuhdasta
  • Tiettyjen yksittäisten bakteerikantojen, hiivojen tai arkkien korostuneesta asemasta. Esimerkiksi Candida Albicans -sienen liikakasvusta (”hiivasyndrooma”)
  • Lihavuuteen liittyvästä  Bacteroidetes-bakteerien vähentymisestä ja Firmicutes-bakteerien lisääntymisestä
• mikrobiston ylikasvusta paikoissa jossa sen ei pitäisi kasvaa
  • Ohutsuolen bakteeriston liikakasvu, Small Intestinal Bacterial Overgrowth (SIBO)
  • Vatsalaukun, ruokatorven ja suun alueen jne. mikrobiston liikakasvu

Suoliston ”hyvät” (probioottiset) mikrobit toimivat pääasiallisesti inflammaation jarruttajina useiden eri mekanismien kautta. Probiootit voivat mm. vähentää tiivitä liitoksia sääteleväm tsonuliinin pitoisuutta ja siten estää suolta ”vuotamasta” (Liu et al. 2013). Patogeeniseet mikrobit (E. coli ja B. fragilis), joita suolistossamme myös on, ja pitääkin olla hallitussa määrin, lisäävät inflammaatiota.

Suoliston pinnan ihan tavalliset gram-negatiiviset bakteerit hajotessaan vapauttavat lipopolysakkaridia eli LPS:ää solunsa seinämärakenteesta.  LPS on ns. endotoksiini (sisäsyntyinen myrkky), joka lisää inflammaatiota laajasti eri puolilla kehoa joutuessaan kosketuksiin magrofaagien kanssa. Pahimmillaan, kuten vakavan bakteeri-infektion yhteydessä, ylenmääräinen LPS aiheuttaa verenmyrkytyksen, sepsiksen. Jotkin ruuat, kuten erittäin paljon tyydyttynyttä rasvaa sisältävä ruokavalio, lisää joidenkin LPS:ää tuottavien gram-negatiivisten bakteerien osuutta suolessa ja vähentää edullisten bakteerien osuutta (Cani et al. 2007, Devkota et al. 2012) ja saattaa myös avata tiiviitä liitoksia suolen pinnalla (Devkota et al. 2012). Tällöin veren LPS-pitoisuus nousee, ja tämä voi ainakin teoriassa johtaa mm. tyypin 2 diabetekseen (kaavakuva).

Terveydelle edullisten ja haitallisten bakteerien tasapainosta on esitetty kaavakuva parisen vuotta sitten ilmestyneessä katsausartikkelissa (Håkanson & Molin 2011). Ymmärtääkseni tässä kuvattu teoria on karkeasti yksinkertaistettu, mutta riittänee tämän kirjoituksen taustaksi.

Suun kautta annosteltavilla probiooteilla on tarkoitus lisätä edullisten bakteerien määrää suolistossa, ja samalla vähentää tai ainakin rajoittaa epäedullisten bakteerien kasvua. Tämän ajatellaan vähentävän inflammaatiota laajasti elimistössä, että myös suolen pinnalla.

Jotta nämä tehtävät onnistuu suun kautta nautitun probiootin pitäisi kestää mahasuolikanavan happamien, entsymaatisten ja hapettomien olosuhteiden läpi ja lisäksi kiinnittyä suolilimaan (mukoosiin) pysyvästi. Aika vaativa tehtävä.

On ajateltu, että urbanisoituneen ihmisen suoliston bakteeri ei ole sellainen kun se pitäisi. Se on vinoutunut ja altistaa autoimmuunitaudeilla. Asian ymmärtäminen kunnolla vaatii vielä paljon työtä, mutta selvää on suoliston bakteerifloorassa on merkittävä ero länsimaisessa ja luontaisemmassa  ihmisen ympäristössä elävän välillä (kuva alla). Ehkä urbanisoitunutta mikrobiflooraamme olisi tarve muokata enemmän luontaisen kaltaiseksi, jotta välttyisimme sairauksilta. Tämä tuntuu olevan yleinen ajatus.

Suoliston mikrobiston pääasiallinen koostumus. Lähde: Simren et al. Gut. 2013; 62(1): 159–176.

Probiootit ja tulehdus

Koko elimistössä vallitseva eli systeeminen inflammaatio on monen sairauden keskeinen taustatekijä. Systeemistä inflammaatiota voidaan mitata erilaisin tulehduksen merkkiainein joita esittelin kirjoitusarjani osassa 1.

Håkansonin ja Molinin katsauksessa (2011) esitellään taulukossa 2 keskeisimmät tutkimukset terveillä ja eri sairauksissa. Käytetyt probioottikannat vaihtelevat  suuresti, ja laaja variaatio eri bakteerikantojen vaikutuksissa onkin keskeinen ongelma, kun pyritään ymmärtämään aihealuetta. On erittäin todennäköistä, että eri probiootit eivät ole vertailukelpoisia toisiinsa nähden ja vaikuttavat eri ihmisissä eri tavoin. Osa tutkimuksista on tehty probioottia sisältävillä ravintolisillä (supplementti) ja osa probiootteja sisältävillä jogurtteilla.

Keskeiset havainnot kliinisistä tutkimuksista ovat mielestäni seuraavat:

• Terveillä vaikutukset näkyvät lähinnä erilaisissa herkissä epätavallisissa tulehdusmarkkereissa, eikä juuri lainkaan vakiintuneessa käytössä olevissa tulehdusarvoissa, kuten CRP:ssä. Terveiden kannalta probioottien teho tulehduksen suhteen jää ilmeisesti vähäiseksi
• Eri sairauksissa vaikutukset voivat olla terveitä suuremmat. Useissa, vaan ei kaikissa tutkimuksissa, probiootit vaikuttavat  verestä mitattaviin CRP:hen, tulehdussytokiineihin sekä TNF-α:aan
• Osassa sairailla tehdyistä tutkimuksista oireissa on nähty hoidollista hyötyä suhteessa lumeeseen nähden. Hoidollinen arvo ei kuitenkaan monissa sairauksissa ole ratkaiseva, mutta voi olla kuitenkin pieni lisäapu. Poikkeuksena on ainakin sädehoidon ja antibiootin  aiheuttamat ripulit, joiden hoidossa probiootti vaikuttaa tehokkaalta (reilu 50 % vähemmän ripulia vs lume)

Tutkijat itse päättelevät probiooteista ja inflammaatiosta katsauksessaan seuraavasti:

”For most of the examples of probiotic applications mentioned in the present review there is a large amount of evidence on effects and mechanisms in experimental animal models, but human studies in most cases are still relatively rare. … On the other hand, it is also obvious that the resident microbiota from mouth to rectum is an important factor for homeostasis and for the patho-physiological course of events, and that probiotics are promising means of intervention.”

Haluan nostaa yhden tutkimuksen esiin esimerkin omaisesti. Kirjoituksen alussa tuli mainituksi tyydyttyneen rasvan vaikutus veren LPS-pitoisuuksiin. Probioottijogurtilla saattaa olla juuri päinvastaisia vaikutuksia. Erään vanhuksilla tehdyn jtutkimuksen mukaan probioottijogurtti saattaa vähentää veren LPS-pitoisuutta erityisesti niillä vanhuksilla, joilla ei ole ohutsuolen bakteeriston liikakasvua (SIBO:a). Niillä joilla oli SIBO, ei probioottijogurtilla havaittu olevan tilastollisesti merktisevää vaikutusta (kuva). Mainittakoon, että SIBO:n esiintyvyys tässä vanhusväestössä oli 15 %. CRP:ssä  ei ollut eroa lähtö- ja lopputilanteen välillä, mutta sCD14 väheni molemmissa ryhmissä jogurtin vaikutuksesta. Suoliston läpäisevyys ei muuttunut.  Tutkijoiden mukaan selitys efektille saattaisi olla, että  jogurtti joko vähensi LPS-tuottavia gram-negatiivisia bakteereita suolistossa tai lisäsi LPS:n poistumista (clearence) suolen pinnalla lamina proprian makrofaagien vaikutuksesta. Tutkimuksessa ei ollut lumeryhmää. (Schriffin et al. 2009)

Probiootti vähensi plasman LPS-pitoisuutta (=endotoxin) niillä, joilla ei ollut ohutsuolessa bakteeriston liikakasvua (varjostetut pylväät= ei SIBOa, valkoiset pylväät SIBO). Lähde: Schffrrin et al. Br J Nutr. 2009 Apr;101(7):961-6.

Juuri ilmestyneen meta-analyysin mukaan maitotaloustuotteilla sinänsä ei ole selkeää vaikutusta tulehdukseen. Ne saattavat joko hiukan vähentää inflammaatiota tai sitten ovat neutraaleja (Labonté et al. 2013).

Lopuksi

Mikä on sitten probioottien käytännön merkitys tulehduksen vähentäjänä? Vaikuttaa siltä, että esimerkiksi runsaasti tutkitusta  Lactobacillus Rhamnosus GG:stä (LGG) ei  olisi ainakaan haittaa. Saatat säästyä joltakin ripulilta tai flunssalta parhaassa tapauksessa. Lihavuutta, metabolista syndroomaa, tyypin 2 diabetesta, tulehduksellisia suolistosairauksia, reumaa, sepelvaltimotautia, dementiaa tms. sairautta, jossa inflammaatiolla on keskeinen rooli, ei nykytiedon valossa voida ehkäistä probiootilla.

Reumassa ja Crohnin taudissa probiooteista ei juuri ole ollut apua. Haavaisessa paksusuolen tulehduksessa ja ärtyvän suolen oireyhtymässä probiootit ovat olleet jonkin verran hyödyllisempiä kuin lume.

Ehkäpä juuri ne oikeat ja tehokkaimmat coctail’it  ovat vielä löytämättä? Lisäksi on arvuuteltu, että eri ihmisille sopii erilainen probiootti, ja tärkeätä olisi räätälöidä juuri sopiva yhdistelmä kullekin henkilölle oman bakteeriflooran mukaan (prof. Pentti Huovinen suullinen esitys 15.3.2013).

PS. Ehkä probiootin ei tarvisekaan olla elävä, vaan jopa probioottisen bakteerin kuollut ”palanen” tai  kuolleet bakteerit sinänsä riittävät aikaansaamaan anti-inflammatorisia vaikutuksia

Lukemista 

Åsa Håkansson and Göran Molin. Gut Microbiota and Inflammation. Nutrients. 2011 June; 3(6): 637–682.

Simrén M et al. Intestinal microbiota in functional bowel disorders: a Rome foundation report. Gut. 2013 January; 62(1): 159–176.