Rotovnik-Kozjek, Nada

Slovene

Digital repository of Slovenian research organizations

35PREHRAMBENA PODPORA BOLNIKA ZRAKOM Metabolne spremembe, ki spremljajorakavo bolezen, prispevajo k negativnienergetski bilanci in izgubi te`e. Ve~inabolnikov z rakom potrebuje dodatnoprehrambeno podporo. Njen namen jevzdr`evanje prehrambenega infunkcionalnega stanja med stresomzaradi bolezni in njenega zdravljenja.Mogo~e - zdi se celo precej verjetno -bomo v prihodnosti zmo`ni sprehrambenii modulacijami spreminjatitumorsko kinetiko in kinetiko kemo- inradioterapevtikov, zaenkrat pa to ne smebiti mi{ljeno kot osnovna funkcijaprehrambene podpore. V sodobniprehrani postaja vse pomembnej{a funkcionalna hrana (1),ki naj bi imela poleg osnovne hranilne vrednosti tudiprednost v bolj{em in u~inkovitelj{em delovanju organizmapri prepre~evanju ali celo premagovanju bolezni. Prvageneracija funkcionalne hrane je vklju~evala izdelke, ki sobili obogateni z raznimi dodatki, kot so kalcij in drugiminerali, vitamini, antioksidanti in podobno. Novegeneracije funkcionalne hrane pa so opredeljene sfarmakolo{kimi lastnostmi hranil. FARMAKOLOŠKE LASTNOSTI HRANILS poglobljenim znanjem molekularne biologije innapredovanjem analiti~nih tehnik na nivoju celice sonastala nova spoznanja o biokemi~nem odnosu medstrukturo in funkcijo {tevilnih hranil ter njihovem vplivu na~love{ko telo.Za hranila, ki naj bi imela farmakolo{ke lastnosti, so leta1989 vpeljali termin nutraceutics (nutrient + pharmaceutics)ali hrana s farmakolo{kim u~inkom (1). Konceptfarmakolo{kega bioterapevtskega vpliva prehrane zmikroorganizmi (probiotiki) je `e leta vpeljal 1900 ruskinobelovec Elie Metchnikoff, ki je menil, da je `ivljenjskadoba bolgarskih kmetov dalj{a tudi zaradi u`ivanjafermentiranih mle~nih produktov. Danes sega ta konceptvse do bioterapije z mikroorganizmi kot terapevtskegaukrepa, ko naj bi npr. te`ke bolnike zdravili s selektivnokontaminacijo prebavil s probioti~nimi bakterijami.^eprav so probiotiki `e leta na trgu, so podatki o njihovemugodnem u~inku {e vedno nejasni, osnovni razlog za to paje v pomanjkanju ustrezno izvedenih kontroliranih {tudij naljudeh. Ugotovili so, da ima vsaj 40-50%ljudi stabilno populacijo laktobacilov (2).Eksogeno vne{ene bakterije sicer nekajdni pre`ivijo v debelem ~revesu, nepostanejo pa reziden~ne. Lastna flora jegenetsko povezana z imunskimsistemom, pri vnosu eksogenih vrst palahko pride tudi do interference zgostiteljevim imunskim sistemom. Izbiraprobiotika mora sloneti na natan~nodolo~enih selekcijskih kriterijih, kivklju~ujejo ugotavljanje varnosti inklini~nih u~inkov. Bistveni postopki so:- preu~evanje seva (izvor, identifikacija,karakterizacija, ugotavljanje varnostina nivoju rodu in vrste);- preu~evanje farmakokinetike seva (pre`ivetje in aktivnostv ~revesu, vezava in s tem kolonizacija, mo`nainvazivnost, odnos med dozo in u~inkom);- {tudij interakcije med sevom in gostiteljem (vezava naintestinalno tkivo/virulenca, selektivna stimulacijakoristnih bakterij in zaviranje {kodljivih,stimulacija/supresija imunskega odgovora, klini~nistranski u~inki).Vse ve~ji poudarek je namenjen dolo~anju varnostiprobiotikov, kar zahteva multidisciplinaren pristop insodelovanje genetikov, imunologov, patologov,toksikologov, gastroenterologov in mikrobiologov. Tudi zato potekajo zadnja leta intenzivne raziskave snovi, kistimulirajo rast lastne ugodne mikroflore v ~revesju(prebiotiki) in predstavljajo zanimivo alternativo indopolnilo probiotikom. Pro- in prebiotike so za~elikombinirati v sinbiotike, kar naj bi imelo dvojno koristniu~inek.PROBIOTIKI Probiotiki so `ivi organizmi, predvsem bakterije, ki pre`ivijoprehod skozi prebavila in imajo ugoden u~inek na gostitelja(2,3,13). V ~revesju uporabljajo za svojo rast inmetabolizem sestavine hrane.Za prisotnost lastne ~revesne mikroekologije vemo `e odleta 1719, ko je Leeuwenhoek pod mikroskopom opazilfekalne bakterije. Prve raziskave segajo v leto 1885, ko jeEscherich v blatu dojen~kov, hranjenih s stekleni~ko, opisalBacterium coli communicator.ONKOLOGIJA / problemi in perspektiveNada Rotovnik KozjekProbiotiki in prebiotiki v onkologijiProbiotiki so `iviorganizmi, predvsembakterije, ki pre`ivijoprehod skozi prebavila inimajo ugoden u~inek nagostitelja. Prebiotiki pa soneprebavljive sestavinehrane, ki selektivnostimulirajo rastmikroorganizmov vdebelem ~revesu.36Mikroorganizmi v ~revesju so zelo raznovrstni - od takih, kiso za normalno funkcijo ~revesja nujno potrebni, dopotencialno patogenih bakterij (4). Probioti~nimikroorganizmi tekmujejo z drugimi - tudi patogenimi -mikroorganizmi v razli~nih mikrookoljih ~revesa: napovr{ini ~revesnih epitelnih celic, v sluznem gelu, kipokriva epitel, in v ~revesni svetlini.Z uporabo anaerobnih tehnik rasti so ugotovili, da jeve~ina mikroorganizmov v ~revesju odraslega obligatornihanaerobov, medtem ko je aerobov pribli`no tiso~krat manj.Aerobne bakterije so predvsem proksimalno v tankem~revesu. Med aerobi prevladujejo koliformne bakterije,streptokoki in fakultativno anaerobni laktobacili. Anaerobnebakterije predstavljajo ve~ino mikroflore v distalnem delutankega ~revesa in debelem ~revesu.Najpogostej{i anaerobi so:1. Bacteroides sp.2. Eubacteriae sp. in anaerobni laktobacili3. peptokoki4. bifidobakterije5. klostridiji, megasfere ipd.OSNOVNE FUNKCIJE ^REVESNE MIKROFLORE (3,4,5):1. Procesi fermentacije, pri katerih se tvorijo kratkoveri`nema{~obne kisline (short chain fatty acids - SCFA), kot soacetat, butirat in propionat. Ti metaboliti so neposredenmetabolni substrat za celice sluznice, pospe{ujejo njihovorast ter absorpcijo vode. V debelem ~revesu dobijo celicesluznice 75% hrane iz lumna. Ma{~obne kisline se tudiabsorbirajo in prispevajo k energetskemu metabolizmu ter vjetrih neposredno vplivajo na tvorbo proteinov akutne fazein vnetnih mediatorjev, kot je IL-6, sodelujejo pa tudi priprocesih programirane apoptoze.2. Rezistenca proti kolonizaciji s patogenimi bakterijami.Mehanizem {e ni pojasnjen, povezujejo ga s tvorbobakteriocinov in laktata in z mehanizmom bakterijskegaantagonizma. Pomembna je sposobnost za tvorbodu{ikovega oksida (NO) iz arginina. NO ima baktericidenu~inek v ustni votlini, je vazodilatator, pove~a pretok vvisceralnih organih in izbolj{a motiliteto ~revesa.3. Stimulacija imunskega sistema. 70% imunskega sistemaje v ~revesju (gut associated lymphoid tissue, GALT). Znanipomembni u~inki so: aktivacija makrofagov, vpliv naravnovesje T1/T2 limfocitov in vpliv na izlo~anjesekretornih imunoglobulinov v ~revesju.Spremememba prehrane, stres, po{kodbe, uporabaantibiotikov, pa tudi pretirana higiena spremenijo ~revesnomikrofloro (4). S spremembo lokalnega ekosistema sespremeni tudi funkcija ~revesne bariere. Luminalni antigenise lahko neposredno prezentirajo ~revesnemu imunskemusistemu. Prav tako lahko bakterije ter njihovi produktineposredno dose`ejo organe izven ~revesja (mehanizembakterijske translokacije).Ve~ kontroliranih randomiziranih {tudij je pokazalo koristenu~inek probiotikov in fermentiranih mle~nih izdelkov prizdravljenju in prepre~evanju gastroenteritisa, zlasti tistega,povzro~enega z rotavirusi (2). Nekateri probiotiki so u~inkovitipri zdravljenju kroni~nih prena{alcev bakterij rodu Salmonellain Campylobacter ter pri prepre~evanju ponavljajo~ih seinfekcij s Clostridium difficile. Probiotiki so u~inkoviti tudi priprepre~evanju in zdravljenju drisk, povezanih z antibiotiki.Mo`nost uporabe probiotikov naj bi bila tudi pri zdravljenju`elod~ne sluznice zaradi oku`be s Helicobacter pylori in prizdravljenju kroni~nih vnetnih ~revesnih boleznih, kot staCrohnova bolezen in ulcerozni kolitis.Tudi pri laktozni intoleranci zaradi hipolaktazije ali alaktazijebolniki dobro prena{ajo jogurt in druge fermentirane mle~neizdelke. Ti izdelki vsebujejo bakterije, ki vsebujejo encim b-galaktozidazo. Ta namesto ~revesne laktaze razgrajuje mle~nisladkor laktozo na galaktozo in in glukozo. Poleg tegau`ivanje fermentiranih mle~nih izdelkov upo~asni praznjenje`elodca, kar tudi omogo~a bolj{o prebavo laktoze v tankem~revesu.ANTITUMORSKI U^INEK Vsi ti fiziolo{ki in patofiziolo{ki mehanizmi pa se prepletajov potencialni funkciji  ~revesne mikroflore kotantitumorskega dejavnika (1). Mehanizmi tega u~inka so {eve~inoma nejasni, verjetno pa gre za kombinacijonaslednjih procesov:Pove~an imunski odzivKarcinogeneza je tesno povezana s prizadetostjo imunskegasistema. Ugoden u~inek probiotikov na imunski sistem najbi bil tako povezan s preventivo raka in njenim potekom(1). Stimulativen u~inek na imunski sistem so predpostaviliza {tevilne probiotike (Lactobacillus casei, LactobacillusGG, Lactobacillus La1, Lactobacillus plantarum,Bifidobacterium bifidum). Na~in delovanja naj bi bilnespecifi~en, tako da bi povzro~al pove~an imunski odzivna {irok spekter antigenov. Vendar rezultati {tudij nisoprepri~ljivi (8).Prepre~evanje karcinogenezeProbiotiki naj bi zavirali rast bakterij, ki pretvarjajoprokarcinogene v karcinogene, in tako zmanj{evaliobremenitev ~revesa in organizma s karcinogeni (1).Aktivnost encimov, ki pretvarjajo prokarcinogene vkarcinogene, se pogosto uporablja kot indikator vplivau~inka probiotikov na ~revesno mikrofloro. Ve~ {tudij ka`eu~inek probiotikov na encimsko aktivnost, ki jo merijo vblatu (7). U`ivanje L. ramnosus GG je imelo za posledicozmanj{ano aktivnost b-glukoronidaze, nitroreduktaze inhologlicinske hidrolaze. U`ivanje fermentiranega mleka zL. casei naj bi v {tirih tednih prav tako zmanj{alo u~inekb-glukoronidaze in b-glikozidaze. Bifidobakterijezmanj{ujejo aktivnost b-glukoronidaze, nimajo pa u~inkana nitratno reduktazo, nitroreduktazo in azoreduktazo.U`ivanje fermentiranih mle~nih izdelkov L. acidophilus,B.bifidum, Streptococcus cremoris in lactis naj bi zmanj{aloaktivnost nitroreduktaze, ne pa aktivnosti azoreduktaze inb-glukoronidaze. Rezultati teh {tudij, razen dveh {tudij zL. casei, se torej ne ujemajo povsem in za razjasnitevu~inka posameznih probiotikov na nastanek in zdravljenjetumorjev bodo potrebne {e nadaljnje temeljne raziskave.ONKOLOGIJA / problemi in perspektive37Vezava in razgradnja karcinogenov Teoreti~na predpostavka je, da lakto- in bifidobacili ve`ejomutagene snovi in tako prepre~ijo njihovo {kodljivost (6).Mutagenost obi~ajno dolo~amo in vitro z Amesovimtestom, vemo pa, da je ob~utljivost posameznikov zamutageno snov zelo razli~na. Razlika ob~utljivosti zaposamezno mutageno snov je lahko tiso~kratna. Rezultatijaponskih {tudij z Lactobacilom casei pri bolnikih skarcinomom mehurja ka`ejo, da bi u`ivanje L. casei lahkopodalj{alo fazo zazdravitve (7). Z meritvami sekrecijemutagenov v urinu pa sta T. in H. Hayatso ugotovila, da jepri kratkotrajnem (3-tedenskem) u`ivanju ekskrecijamutagenih snovi v urinu zna~ilno manj{a (2). Rezultati te inpodobnih {tudij podpirajo idejo, da lahko z u`ivanjemprobiotikov zmanj{amo pojavljanje dolo~enih vrst tumorjev.Produkcija antitumorskih snoviV {tudijah na podganah so ugotovili, da prehrana zliofilizirami kulturami zmanj{a kemi~no povzro~enokarcinogenezo, in sicer tako, da zavre rast tumorskih celic(9). Zmanj{ata se aktivnost tumorskega encima ornitinskedekarboksilaze in ekspresija ras-p21.PREBIOTIKIPrebiotiki so neprebavljive sestavine hrane, ki ugodnodelujejo na gostitelja, tako da selektivno stimulirajo rastmikroorganizmov v debelem ~revesu (10). To soprehrambene vlaknine b (2®1) D fruktani; spadajo medtopne vlaknine in so v ve~jih koli~inah predvsem v cikoriji,radi~u, poru, ~ebuli, arti~okah in belu{ih. Trenutno potekave~ina raziskav z inulinom in oligofruktozo.Inulin naj bi ugodno deloval predvsem na bifidobakterije,oligofruktoza pa na bifido- in laktobakterije. Zadosten naj bibil `e vnos 4 g oligofruktoze na dan (12). Natan~nej{ihpodatkov o vnosu, potrebnem za bioterapevtski (9) u~inek,{e ni, {e manj pa so znani podatki o dozah, potrebnih zaspecifi~ne u~inke. V {tudijah ponavadi uporabljajo doze od8 do 40 g na dan.Nekateri drugi prehranski sladkorji, kot so pektin, fruktozain {krob, stimulirajo predvsem rast neugodnih ~revesnihmikroorganizmov klostridijev.Osnovni mehanizem inhibicije neoplasti~nih lezij ~revesanaj bi bil predvsem v modulaciji mikroflore debelega~revesa (9). Zaradi selektivne stimulacije rasti bifidobakterijnaj bi pri{lo do njihove relativne kolonizacije, medtem kose {tevilo ~revesnih patogenih bakterij zmanj{a. Eden izmedmehanizmov naj bi bil tudi zni`anje intestinalnega pHzaradi tvorbe laktata. Tak{no okolje je baktericidno za E.coli in Clostridium perfringens. Prav tako se zmanj{a {teviloBacteroides sp., fuzobakterij in klostridijev. Kolonijebifidobakterij naj bi mehani~no vezale kancerogene in se znjimi izlo~ale preko blata. Poleg selektivne modulacijebifidobakterij inulin in oligofruktoza pove~ata tvorbo SCFA,posebej butirata. Butirat sicer predstavlja 5% teh ma{~obnihkislin in ima posebno funkcijo v stimulaciji fenotipskeceli~ne diferenciacije in inhibiciji proliferacije nezrelihcelic. Analoge butirata raziskujejo kot mo`neantineoplasti~ne agense (9).Inulin in ologofruktoza funkcionalno spadata med vlaknine,zato od njiju pri~akujemo tudi druge ugodne u~inkevlaknin, kot so zni`anje serumskega holesterola, stimulacijaimunskega sistema in pove~ana sinteza vitaminov.Pojavljajo se tudi raziskave aditivnega ali celo morebitnegasinergisti~nega oziroma sinbioti~nega u~inka inulina inoligofruktoze ter probiotikov (11). Kot prebiotike ssinbioti~nim u~inkom raziskujejo tudi vlaknine soje in`itaric, vendar v dosedanjih raziskavah teh u~inkov nisomogli potrditi (11). SKLEPUgoden vpliv pro- in prebiotikov na prepre~evanje inzaviranje razvoja raka so dosedaj ve~inoma dokazali le nalaboratorijskih `ivalih. Farmakolo{ko to ustreza prvi stopnjiraziskave dolo~ene snovi; tj. identifikaciji u~inka. Zaradipotencialno pomembnega vpliva na zdravje ljudi je treba tau~inek pazljivo preu~iti v kontroliranih klini~nih {tudijah.Literatura:1. Stehle P. Disease prevention by dietary measures - facts orfancy? In: 22th ESPEN congress, September 2000: 25-27.2. Larkin M. Probiotics strain for credibility. Lancet 1999;354:1884. 3. Lee Y-K, Salminen S. The coming age of probiotics. Trends FoodSci Technol 1995; 6:241-5.4. Jeppsson B. Lactobacilli and Bifidobacteria. In: 22th ESPENcongress, September 2000: 25-27.5. Giacosa A. Gut microflora and infection prevention.In: 22thESPEN congress, September 2000: 25-27.6. Orrhage K et al. Binding of mutagenic heterocyclic amines byintestinal and lactic acid bacteria. Mutat Res 1994; 311:239-48.7. Aso Y et al, BLP Study Group. Preventive effect of Lactobacilluscasei preparation on the recurrence of superficial bladdercancer in a double-blind trial. Eur Urol 1995; 27:104-9.8. Roos NM, Katan MB. Effects of probiotic bacteria on diarrhea,lipid metabolism, and carcinogenesis: a review of paperspublished between 1988 and 1998. Am J Clin Nutr 200;71:405-11.9. Reddy BS. Possible mechanisms by which pro- and prebioticsinfluence colon carcinogenesis and tumor growth. J Nutr 1999;129:1478S-82S.10. Van Loo J, Cummings J et al. Functional properties of non-digestible oligosaccharides: a consensus report from the ENDOproject. Br J Nutr 1999; 81:121-32.11. Rao AV. Dose-response effects on inulin and oligofructose onintestinal bifidogenic effects. J Nutr 1999, 129:1442S-5S.12. Gallaher DD, Khil J. The effect of synbiotics on coloncarcinogenesis in rats. J Nutr 1999, 129:1483S-7S.13. Fuller R (ed). Probiotics:The Scientific Basis. London: Chapman& Hall, 1992: 111-144.■ONKOLOGIJA / problemi in perspektive

Probiotiki in prebiotiki v onkologiji

http://dirros.openscience.si/Dokument.php?id=10741&dn=

Probiotiki in prebiotiki v onkologiji

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Digital repository of Slovenian research organizations