Mechanismy probiotik a průjmu souvisejícího s antibiotiky (OURBIOTIC)

Probiotika jsou živé mikroorganismy, které při podávání v přiměřeném množství prospívají hostiteli. Jednou z nejčastějších indikací probiotické léčby je prevence průjmu souvisejícího s antibiotiky (AAD). Bohužel účinnost mnoha probiotických produktů používaných pro AAD není podpořena přísným nezávislým výzkumem a klinické použití bez důkazů je běžné. Údaje z několika studií jsou v souladu s představou, že narušení komenzálních bakterií v tlustém střevě vyvolané antibiotiky vede k významnému snížení produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA) a současnému snížení absorpce tekutin závislé na sodíku, což vede k AAD. Studovaný probiotický kmen Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12), bylo prokázáno, že zlepšuje řadu gastrointestinálních chorobných stavů a ​​je známo, že produkuje acetát v koncentracích až 50 mM in vitro. Vyšetřovatelé tedy předpokládají, že podávání BB-12 současně s konzumací antibiotik bude chránit před rozvojem AAD díky své schopnosti přímo generovat acetát a také zvýší další SCFA prostřednictvím křížového krmení určitých bakterií z kmene Firmicutes, jako je např. Clostridium, Eubacterium a Roseburia, které používají acetát k výrobě butyrátu.

Primárním cílem je určit schopnost BB-12 ovlivnit snížení SCFA vyvolané antibiotiky, jak se odráží v hladinách acetátu, nejhojnější primární SCFA v tlustém střevě, a posoudit časové intervaly podávání probiotik. Primární hypotéza je, že antibiotika povedou ke snížení fekálního SCFA, ale suplementace BB-12 bude chránit před snížením SCFA vyvolaným antibiotiky a/nebo bude spojena s rychlejším návratem k výchozím hladinám SCFA ve srovnání s kontrolami. Antibiotika také vedou ke snížení celkového počtu mikrobů a diverzity ve střevní mikrobiotě, narušují homeostázu střevního ekosystému a umožňují kolonizaci patogeny. Předpokládáme, že pro probiotický vliv na SCFA není nutné současné podávání probiotika a antibiotika.

Sekundárním cílem bude stanovení schopnosti BB-12 ovlivnit antibiotiky vyvolané narušení střevní mikroflóry pomocí profilování 16S ribozomální ribonukleové kyseliny (rRNA) a posoudit časové intervaly podávání probiotik. Sekundární hypotézou je, že antibiotika povedou ke snížení celkového počtu a diverzity bakteriálních druhů přítomných ve fekální mikrobiotě a další suplementace BB-12 bude chránit před antibiotiky vyvolanými posuny v mikrobiotě a/nebo bude spojena s rychlejší návrat k základnímu složení mikroflóry ve srovnání s kontrolami. Předpokládáme, že pro probiotický účinek na složení střevní mikroflóry není nutné současné podávání probiotika a antibiotika.

Terciárním cílem je longitudinálně charakterizovat střevní mikroflóru pomocí vysoce výkonné metatranskriptomiky s cílem získat doplňkové informace o vlivu antibiotik plus a minus BB-12 na celkovou funkci mikrobiomu. Předpokládáme, že acetát produkovaný BB-12 in situ bude křížově krmit producenty butyrátu ve kmeni Firmicutes, což povede k up-regulaci biosyntetických drah butyrátu.

Dlouhodobým cílem je určit dopad BB-12 na různé gastrointestinální chorobné stavy a věky prostřednictvím nezávislého výzkumu na vysoké úrovni. Objasnění tohoto mechanismu je důležité pro nasměrování budoucího výzkumu translace a efektivity.