Probioottien ja antibiootteihin liittyvän ripulin mekanismit (OURBIOTIC)

Probiootit ovat eläviä mikro-organismeja, jotka riittävinä määrinä antavat terveydellistä hyötyä isännälle. Yksi yleisimmistä indikaatioista probioottihoidolle on antibioottiperäisen ripulin (AAD) ehkäisy. Valitettavasti monien AAD:hen käytettävien probioottisten tuotteiden tehokkuutta ei tue tiukka riippumaton tutkimus, ja ei-todisteisiin perustuva kliininen käyttö on yleistä. Useista tutkimuksista saadut tiedot ovat yhdenmukaisia ​​sen käsityksen kanssa, että antibioottien aiheuttama kommensaalibakteerien hajoaminen paksusuolessa johtaa merkittävään lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) tuotannon vähenemiseen ja samanaikaisesti Na-riippuvaisen nesteen imeytymisen vähenemiseen, mikä johtaa AAD:hen. Tutkittava probioottikanta, Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 (BB-12), on osoitettu parantavan erilaisia ​​maha-suolikanavan sairaustiloja ja sen tiedetään tuottavan asetaattia pitoisuuksina jopa 50 mM in vitro. Siten tutkijat olettavat, että BB-12:n antaminen samanaikaisesti antibioottien kulutuksen kanssa suojaa AAD:n kehittymiseltä sen kyvyn kautta tuottaa asetaattia suoraan ja lisää myös muita SCFA-yhdisteitä tiettyjen Firmicutes-suvun bakteerien, kuten esim. Clostridium, Eubacterium ja Roseburia, jotka käyttävät asetaattia butyraatin tuottamiseen.

Ensisijaisena tavoitteena on määrittää BB-12:n kyky vaikuttaa antibioottien aiheuttamaan SCFA:n vähenemiseen, mikä näkyy asetaattitasoissa, joka on runsain paksusuolen SCFA, ja arvioida probioottien antamisen aikavälit. Ensisijainen hypoteesi on, että antibiootit johtavat ulosteen SCFA:n vähenemiseen, mutta BB-12-lisäys suojaa antibioottien aiheuttamalta SCFA:n vähenemiseltä ja/tai siihen liittyy nopeampi paluu lähtötason SCFA-tasoille verrattuna kontrolleihin. Antibiootit vähentävät myös mikrobien kokonaismäärää ja suoliston mikrobiotan monimuotoisuutta, mikä häiritsee suoliston ekosysteemin homeostaasia ja mahdollistaa patogeenien kolonisaation. Oletamme, että probiootin ja antibiootin samanaikainen anto ei ole välttämätöntä probioottien vaikutukselle SCFA:han.

Toissijaisena tavoitteena on määrittää BB-12:n kyky vaikuttaa antibioottien aiheuttamaan suoliston mikrobiotan häiriöihin 16S ribosomaalisen ribonukleiinihapon (rRNA) profiloinnilla ja arvioida probioottien antamisen aikavälejä. Toissijainen hypoteesi on, että antibiootit vähentävät ulosteen mikrobiotossa olevien bakteerilajien kokonaismäärää ja monimuotoisuutta, ja BB-12-lisäravinteet suojaavat antibioottien aiheuttamilta muutoksilta mikrobiotassa ja/tai liittyvät nopeampi paluu mikrobiotan peruskoostumukseen verrattuna kontrolleihin. Oletamme, että probiootin ja antibiootin samanaikainen anto ei ole välttämätöntä probioottivaikutukselle suoliston mikrobiotan koostumukseen.

Kolmannen asteen tavoitteena on karakterisoida pitkittäisesti suoliston mikrobiota korkean suorituskyvyn metatranskriptiikalla, jotta saadaan täydentävää tietoa antibioottien plus ja miinus BB-12 vaikutuksesta mikrobiomin yleiseen toimintaan. Oletamme, että BB-12:n in situ tuottama asetaatti ruokkii butyraatin tuottajia Firmicutes-suvun alueella, mikä johtaa butyraatin biosynteettisten reittien lisääntymiseen.

Pitkän aikavälin tavoitteena on määrittää korkean tason riippumattoman tutkimuksen avulla BB-12:n vaikutus erilaisiin maha-suolikanavan sairauksiin ja ikään. Tämä mekanismin selvittäminen on tärkeää tulevan translaatio- ja tehokkuustutkimuksen ohjaamiseksi.