antibiotika - Academiq e

Transkript

antibiotika - Academiq e
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
MIKROBIOM
ANTIBIOTIKA
PROBIOTIKA A PREBIOTIKA
V BĚŽNÉ LÉKÁRENSKÉ PRAXI
Září 2015
Tento materiál byl vytvořen ve spolupráci s Českou internistickou společností ČLS JEP.
Autoři odborného obsahu: Mgr. Markéta Gajdošová, PharmDr. Zora Vochyánová, Mgr. Veronika
Ostrá, Mgr. Radka Grec, PharmDr. Dominika Hlouchová, Mgr. Vendula Ptáčková
Autoři testu: Mgr. Veronika Ostrá a Mgr. Markéta Gajdošová
Odborná recenze: Prof. MUDr. Richard Češka, CSc., FACP, FEFIM, PharmDr. Miroslav Koška
Případné komentáře a dotazy související s touto lekcí uvítáme na adrese: [email protected]
1
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2
Verze 02
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
OBSAH
1
SOUHRN / ABSTRAKT VZDĚLÁVACÍ LEKCE ............................................................................. 4
2
MIKROBIOM .................................................................................................................................... 8
3
4
2.1
ÚVOD ......................................................................................................................................... 8
2.2
FAKTORY DETERMINUJÍCÍ MIKROBIÁLNÍ PROSTŘEDÍ ...................................................................... 19
2.3
VYBRANÉ MIKROBIOMY A JEJICH SPECIFIKA ................................................................................. 22
2.4
PATOFYZIOLOGIE VYBRANÝCH MIKROBIOMŮ ................................................................................ 31
ANTIBIOTIKA A REZISTENCE ..................................................................................................... 40
3.1
ÚVOD ....................................................................................................................................... 40
3.2
KLASIFIKACE, DĚLENÍ ANTIBIOTIK .............................................................................................. 40
3.3
MECHANISMUS ÚČINKU ATB ..................................................................................................... 42
3.4
MECHANISMY REZISTENCE ATB ................................................................................................. 43
3.5
„MALICHERNÉ“ INDIKACE ATB .................................................................................................... 46
3.6
STRATEGIE ANTIBIOTICKÉ TERAPIE ............................................................................................. 47
3.7
VYBRANÉ MIKROBIOMY A VLIV ATB TERAPIE ............................................................................... 49
3.8
ATB A EXPEDIČNÍ PRAXE ........................................................................................................... 52
,,
,
PROBIOTIKA A PREBIOTIKA ...................................................................................................... 54
4.1
ÚVOD ....................................................................................................................................... 54
4.2
MECHANISMUS ÚČINKU PROBIOTIK ............................................................................................. 57
4.3
CHARAKTERIZACE PROBIOTICKÝCH KMENŮ ................................................................................. 59
4.4
ÚČINEK PROBIOTIK NA JEDNOTLIVÉ MIKROBIOMY ......................................................................... 60
4.5
PROBIOTIKA A ATB REZISTENCE ............................................................................................... 68
4.6
PREBIOTIKA .............................................................................................................................. 70
4.7
PROBIOTIKA, PREBIOTIKA A JEJICH UŽÍVÁNÍ V PEDIATRICKÉ POPULACI ........................................... 74
,
,,
5
ZÁVĚR ........................................................................................................................................... 80
6
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ................................................................................................ 82
3
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4
Verze 02
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
1 SOUHRN / ABSTRAKT VZDĚLÁVACÍ LEKCE
Mikrobiom je pojem označující souhrn genů všech mikroorganismů v daném prostředí a bývá
označován také jako „druhý lidský genom“. Z výzkumů vyplývá, že tělo obsahuje 10krát více
mikrobiálních mikroorganismů než vlastních lidských buněk – proto ke svému mikrobiomu
musíme přistupovat s náležitou pozorností i opatrností.
Lidský mikrobiom je smíšenou komunitou, která se vyvíjí spolu s hostitelem – člověkem. Na povrchu
našeho těla a sliznic tvoří organizované celky, tzv. biofilmy, díky kterým jsou bakterie schopné
intenzivněji a specifičtěji komunikovat s okolními mikroorganismy (tzv. quorum sensing). Tato
komunikace mezi strukturami, které mikroorganismy tvoří, jim pomáhá lépe reagovat na prostředí, ve
kterém se nachází. Podle způsobu soužití s lidským organismem rozlišujeme mikrobiom rezidentní
(vyskytuje se trvale, chrání nás před patogeny) a tranzientní (přechodný, často s patogenním
potenciálem).
Náš vlastní mikrobiom nás za fyziologických podmínek neohrožuje, naopak se dá hovořit o symbióze
(= oboustranné výhodné soužití různých organismů) - my jim poskytujeme prostředí bohaté na živiny
a místo vhodné k růstu, oni nám pomáhají bránit se vlivům "cizích" (zejména patogenních)
mikroorganismů. Mikrobiom vytváří metabolity, které mohou sloužit jako prevence před napadením
konkurenty, ATB apod. Lidský mikrobiom je aktivátorem imunitního systému – ovlivňuje imunitní
odpověď nespecifické i specifické imunity. Také se zásadně podílí na fyziologických procesech
trávení, metabolizaci léčiv a tvorbě některých vitamínů. Přestože většina mikroorganismů (co do
počtu i druhové variability) je umístěna v gastrointestinálním traktu, vyskytují se také v dutině ústní,
dýchacích cestách, urogenitálním traktu a na kůži.
Složení mikroflóry a zastoupení jednotlivých složek je velice dynamickým dějem. Mikrobiom je
rozdílný jednak mezi jednotlivými lidmi, ale vyvíjí se i během života jednotlivce. Zásadadní vliv
na mikrobiom člověka má mikrobiom jeho matky (v průběhu těhotenství i při porodu) a první tři roky
života – tehdy dochází k jeho formování a proto je v této době mikrobiom i nejcitlivější. Nejvíce ho
ovlivňuje způsob porodu, výživa, prodělaná infekční onemocnění a ATB terapie. Po tomto období se
již mikrobiom dítěte začíná podobat mikroflóře dospělého. Složení mikrobiomu se také mění
v závislosti na mnoha dalších faktorech, jako je prostředí, zdraví, strava, míra stresu, hygienické
zvyklosti a medikace.
Právě tyto faktory vedou k rozdílům ve složení mikroflóry a mohou se podílet na náchylnosti k různým
onemocněním, jako jsou zánětlivá onemocnění střev a kolorektální karcinom, metabolická
onemocnění typu diabetes a obezita, poruchy imunitního (alergie, astma, celiakie, artritida, dokonce
i roztroušená skleróza) a nervového systému (autismus a deprese) atd.
Změny mikrobiomu a jejich souvislost s různými patologickými stavy je v současnosti velice intenzivně
zkoumanou oblastí. Hledají se jak konkrétní změny ve složení a množství jednotlivých bakteriálních
kmenů v rámci daného orgánového systému a vybrané patologie, nebo vlivu opakované expozice
ATB, tak také vliv externího podávání vybraných živých bakteriálních kmenů, které by měly mikrobiom
pozitivně modulovat – probiotik.
5
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Probiotika v lékárenské praxi jsou indikována zejména u průjmů různé etiologie. Zkrácení průběhu
akutního průjmu bylo pozorováno např. při podávání Lactobacillus rhamnosus GG, nebo
Saccharomyces boulardii. Stejné kmeny se osvědčily v terapii postantibiotického průjmu. U dětských
infekčních průjmů byla sledována výraznější reakce na probiotika v případě, že byl původce
onemocnění virového původu (rotaviry apod.). Intenzitu průjmu způsobeného laktózovou intolerancí
snižují laktobacily.
Další oblastí je využití probiotik u vaginální dysmikrobie. Při poklesu populace (jinak fyziologicky se
vyskytujících) laktobacilů vaginálního mikrobiomu dochází ke snížení množství jejich metabolitu,
kyseliny mléčné a pH tohoto prostředí se z hodnot pod 4,5 mění. Následně se snižuje odolnost vůči
napadení patogeny a může se rozvinout vaginální dysmikrobie. Právě externí dodávání laktobacilů
a dalších kmenů napomáhá obnově tohoto mikrobiomu.
Zatím spíše experimentální oblastí je např. využití imunomodulačního účinku Lactobacillus acidophilus
při zmírňování projevů akné, nebo pozitivní modulace lipidového spektra pomocí laktobacilů
a sacharomycet. Studie se také zabývají vztahem mikrobiomu a obezity. U kojenců a dětí
s nadváhou se vyskytovalo vyšší zastoupení bakterií Staphylococcus aureus a byl pozorován snížený
podíl bifidobakterií. Podávání bifidobakterií právě těmto dětem s jejich deficitem vedlo k pozitivnímu
efektu. U obezity v dospělosti hraje v souvislosti s mikrobiomem významnější roli podávání prebiotik.
Využití probiotik v celé řadě onemocnění je tedy široké. Z výše zmíněného vyplývá, že mezi nejvíce
zkoumané kmeny (a také hojně se vyskytující v registrovaných léčivých přípravcích a doplňcích
stravy) patří právě laktobacily, bifidobakterie a sacharomycety. Rozhodující není jen použitý
6
9
(a dobře charakterizovaný) kmen, ale také množství. Denní dávka 10 – 10 CFU se považuje za
minimální účinnou dávku pro terapeutické účely. Přípravky s obsahem probiotických mikroorganismů
6
menším než 10 nemají prakticky žádný klinický význam. Optimální terapeutická dávka by se pak
10
měla pohybovat mezi 10
11
a 10
CFU denně.
Probiotika působí více mechanismy – posilují bariérové funkce střevní sliznice, ovlivňují imunitní
systém, mohou vykazovat antimikrobiální aktivitu (např. vytvářením kyselého prostředí) a mají
metabolické účinky.
V problematice probiotik je však třeba na poli běžné lékárenské praxe kromě výzkumu zohlednit také
právní složku. Účinky mohou být přisuzovány pouze v rámci indikací uvedených v SPC
u registrovaných léčivých probiotických přípravků (Hylak Forte, Enterol, Lacidofil, Mutaflor). Žádný
probiotický kmen nemá v současnosti schválené tvrzení, že by měl jakýkoliv vliv na lidské zdraví,
proto doplňky stravy obsahující probiotika nemohou deklarovat léčebný účinek.
Prebiotika jsou z chemického hlediska sacharidy, které jsou nestravitelné enzymatickým systémem
GIT, nevstřebávají se a v nezměněné podobě přecházejí do tlustého střeva. Slouží jako substrát pro
růst přirozené mikroflóry, především bifidobakterií. Mezi prebiotika patří zejména inulin, škrob,
fruktooligosacharidy (FOS), galaktooligosacharidy (GOS), laktulóza a laktitol. Samostatně se uplatňují
zejména v terapii a prevenci zácpy. V kombinacích (např. FOS a bifidobakterie, laktobacily a inulin)
pak podporují účinek jednotlivých probiotik tím, že prodlužují jejich přežití. Kombinace probiotika
a prebiotika je označována souhrnně jako „synbiotikum“. Přirozeným synbiotikem je např. mateřské
6
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
mléko, proto se probiotika spolu s prebiotiky (zejména FOS a GOS) přidávají také do náhrad
mateřského mléka.
Antibiotická terapie vždy zasáhne vnímavé kmeny exponovaného mikrobiomu a může vyvolat
závažné změny ve složení střevní mikroflóry. Některé z nich mohou přetrvávat i roky po ukončení
terapie. Narušení komenzální střevní mikroflóry snižuje její schopnost odolávat invazi patogenních
mikroorganismů (postantibiotické infekce). Narušení střevního „ekosystému“ vede rovněž k ovlivnění
imunitní odpovědi organismu. Racionální a vhodně zvolená strategie ATB terapie je proto i z tohoto
důvodu nezbytná.
S nesprávným užíváním antibiotik je spojené i riziko rozvoje bakteriální antimikrobiální rezistence,
která patří k nejzávažnějším problémům současné medicíny. Mezi faktory, které se na jejím rozvoji
podílí (mimo veterinaria), patří zejména neracionální předepisování ATB (např. místo látek s úzkým
antimikrobiálním spektrem jsou předepisována rovnou širokospektrá ATB) a nízká compliance
pacientů. Právě nedostatečná znalost problematiky ATB pacientem vede k nedodržení podmínek
účinné a racionální farmakoterapie: předčasné ukončení antibiotické léčby ("bylo mi už dobře"),
uchovávání nespotřebovaných ATB „na příště“ a následná samoléčba na základě vlastního
rozhodnutí, případně nesprávná likvidace zbytku balení.
Proto je intervence lékárníka u pacienta, který dostává ATB, a poskytnutí
dispenzačního maxima zásadní součástí každodenní lékárenské praxe.
7
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
2 MIKROBIOM
2.1
2.1.1
Úvod
Základní pojmy
1,2
Komenzální bakterie (domácí bakterie)
Bakterie přítomné v lidském organismu. Jsou přichycené na epiteliálních buňkách a jsou vystavené
vnějšímu prostředí (GIT, respirační trakt, urogenitální trakt, kůže atd.). Z hostitele – člověka mají
prospěch (získávají živiny, prostor pro růst atd.), ale neškodí mu.
Symbiont
Mikroorganismy, které nejenže člověku jako komenzálové neškodí, ale mají pro něj také příznivé
účinky. Výměnou za prostředí bohaté na živiny a místo vhodné k růstu svým zastoupením a počtem
brání uchycení jiných mikrobů, případně patogenů. Zároveň vylučují metabolity, které mohou sloužit
jako prevence před napadením cizími organismy. Mohou a jsou aktivátory některých signálních drah
imunitního systému a stimulují tak imunitní odpověď jak nespecifické, tak specifické imunity. Také se
zásadně podílí na fyziologických procesech trávení a tvorbě některých vitamínů.
Patobiont
Jedná se o bakterie, které se za normálních podmínek chovají jako komenzálové, ale mají potenciál
se vlivem změn chovat jako patogen.
Intestinální dysbióza
Intestinální dysbióza je stav GIT mikrobiomu navozený změnou stravy (např. zvýšeným příjmem tuků
apod.), stresem, ATB nebo radiací, který vede k nerovnováze mezi ochrannými a škodlivými
bakteriemi.
Lidská mikrobiota (mikroflóra)
13
Zahrnuje 10
mikrobiálních buněk osídlujících jednoho člověka, zejména v GIT. Obvykle se do
mikroflóry „počítají“ kromě bakterií také viry, archea, prvoky a houby (kvasinky), ty však pro
zjednodušení (až na výjimky) nejsou předmětem této lekce.
1 D. Ertuk-Hasdemir, D. L. Kasper. Resident commensals shaping imunity. Curr. Op. Immun. 2013; 25: 450-455.
2 B. A. Mizock. Probiotics. Disease-a-Month 2015; 61(7):259-290.
8
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Lidský mikrobiom
Mikrobiom netvoří pouze buňky mikroorganismů, ale zahrnuje všechny jejich geny vyskytující se
u konkrétního hostitele. V rámci jednoho bakteriálního druhu jsou velké rozdíly v metabolické aktivitě
jednotlivých kmenů, navíc na utváření bakteriálního fenotypu má značný vliv i okolní prostředí.
Samotná identifikace mikroorganismu na úrovni druhové příslušnosti proto nemusí postačovat
k pochopení patologických a protektivních procesů a je třeba zohlednit také funkční charakteristiku
1
(proměnlivá v závislosti na okolním prostředí) Z tohoto důvodu je vzhledem k vysoké variabilitě
a dynamičnosti mikroflóry a jejího vlivu na zdraví člověka pojem mikrobiom přesnější, a proto je
upřednostňován v rámci celého vzdělávacího cyklu.
Lidský metagenom
Lidský metagenom zahrnuje kromě mikrobiomu také veškeré genetické prvky hostitele (člověka).
Obr. 1: Obecná struktura bakterie
1 Wade WG: The oral microbiome in health and disease. Pharmacol Res. 2013; 69(1):137-43.
9
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.1.2
Verze 02
Human Microbiome Project
Analýzou lidského mikrobiomu se v posledních letech intenzivně zabývají zejména dva základní
projekty – Human Microbiome Project (HMP) a Evropská metagenomika lidského zažívacího
traktu (MetaHIT). Jejich cílem je analýza mikroflóry jednotlivých částí lidského organismu a jejich
genů.
Jedním z nejzásadnějších výsledků tohoto výzkumu je zjištění, že průměrný zdravý lidský organismus
1
obsahuje zhruba 10krát více bakterií než našich vlastních tělních buněk. Řečeno jinak: pouze
10 % našeho organismu tvoří lidské buňky – zbylých 90 % buněk našeho organismu jsou buňky
bakteriální. V tomto kontextu se proto při popisu organismu savců objevuje pojem „superorganismus“
– všechny funkce a interakce vlastních buněk a bakterií však ještě zdaleka nejsou poznány.
Obr. 2: Model superorganismu2
1 L. Pray, L. Pillsbury, E. Tomayko: The Human Microbiome, Diet, and Health. The National Academies Press. 2013. ISBN13: 978-0-309-26585-0.
2 L. Zhao: The gut microbiota and obesity: from correlation to kausality. Nature Reviews Microbiology 2013; 11(9):639647.
10
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Zhruba v posledních 30 letech byly ve studiu mikrobiomu původní pouze kultivační, morfologické
a biochemické metodiky, které byly doplněny a v některých případech i nahrazeny metodikami
molekulárními, genomickými a proteomickými – viz obrázek 3.
Obr. 3: Vývoj metod používaných k charakterizaci bakteriálních druhů v GIT
člověka1
Uvedené metodiky v posledních letech posouvají rychlost a rozsah studia lidského mikrobiomu do
doposud nepoznaných rozměrů – jeden příklad za všechny:

od r. 2001 víme, že lidský genom obsahuje zhruba 20 000 genů,

v době publikace výsledků HMP (v červnu 2012) bylo odhadováno, že bakterie v oblasti
2
3
lidského GIT obsahují kolem 800 TISÍC bakteriálních genů,

v době přípravy této e-learningové lekce (červenec 2015, tj. přibližně 3 roky po publikaci výsledků
HMP) aktuální odhady už ale uvádějí, že zdravý lidský střevní mikrobiom obsahuje kolem
3 až 4 MILIONŮ bakteriálních genů – to představuje zhruba 150násobek našich vlastních
lidských genů.
4
Bakterie (z hlediska počtu buněk) tedy tvoří 90 % lidského organismu a soustřeďují v sobě
150násobek naší vlastní genetické informace. Mikrobiom je proto natolik zásadní složkou naší vlastní
existence, že jí rozhodně nemůžeme vnímat jako něco cizorodého, inertního nebo dokonce
škodlivého. Mikrobiom má svoji fyziologii i patologii – proto se o něm také mluví jako o "doposud
5
nepoznaném orgánu", který je plně integrovaný do regulace homeostázy našeho organismu.
Je to "orgán", který si každý z nás celoživotně (ať už vědomě nebo nevědomě) vytváří, udržuje,
modifikuje a který se nám přizpůsobuje:
1 S. A. Sankar, J. C. Lagier, P. Pontarotti et al.: The human gut microbiome, a taxonomic conundrum. Syst Appl Microbiol.
2015;38(4):276-286.
2 J. C. Venter, M. D. Adams, E. W. Myers et al.: The sequence of the human genome. Science 2001; 291(5507):1304-51.
3 D. A. Relman: Microbiology: Learning about who we are. Nature 2012; 486(7402):194-5.
4 B. A. Mizock: Probiotics. Dis Mon. 2015; 61(7):259-290.
5 F. Baquero, C. Nombela: The microbiome as a human organ. Clin Microbiol Infect. 2012 ; 18(4):2-4.
11
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání

Verze 02
Jednorázová nebo dlouhodobá změna dietních a/nebo hygienických návyků (kvantitativní
a/nebo kvalitativní) znamená změnu přísunu biologických zdrojů pro složky mikrobiomu – proto
bude mít za následek vyhynutí kmenů, kterým nová dieta "jejich" suroviny už nedodává a zároveň
se pomnoží kmeny, kterým suroviny selektivně zajistíme.
Na tomto principu funguje např. mytí rukou, restrikční diety (omezení cukrů nebo tuků) nebo
naopak užívání / konzumace probiotik.

Jakákoli režimová a/nebo terapeutická intervence, která může ovlivnit mikrobiom, bude mít
(s ohledem na jeho kvantitativní roli a biologickou aktivitu) dopady i vzdálené a dlouhodobé –
proto např. antibiotická léčba ovlivní mikrobiom ve všech oblastech lidského organismu.
Ozařování břišní dutiny neovlivňuje pouze naše tkáně, stejně jako střevní rekonstrukce (resekce
nebo anastomózy) neovlivní pouze trávení, ale i složení a funkce střevního mikrobiomu.
12
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.1.3
Symbionti, komenzálové a patobionti
Verze 02
1
Mikrobiom se tedy vyvíjí spolu s hostitelem – člověkem. V rámci interakcí hostitel - mikrobiom se dá za
fyziologických podmínek hovořit o rovnováze mezi symbionty (prospěšní), komenzály (intaktní)
a patobionty (mají potenciál za určitých podmínek škodit).
V případě vychýlení z rovnováhy změnou některých z faktorů ovlivňujících mikrobiom (ATB terapie,
přechod na vysoce tučnou stravu, chronický stres atd.) je poměr symbiontů vůči patobiontům
v nevýhodě (dysbióza), zvyšuje se prostor pro patogeny a dochází k zásahu imunitního systému
hostitele, např. spuštění zánětlivé reakce. Patobionti se v tomto stadiu mohou následně začít chovat
jako patogeny (přejít na „druhou stranu“) a potencovat celou reakci.
Obr. 4: Schéma rovnováhy a dysbiózy mikrobiomu
1 J. L. Round, S. K. Mazmanian: The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nat
Rev Immunol. 2009; 9(5):313-23.
13
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Složení mikroflóry a zastoupení jednotlivých složek je velice dynamickým dějem. Mikrobiom je rozdílný
jak mezi jednotlivými lidmi, tak během života jednotlivce díky faktorům jako je prostředí, věk, zdraví,
strava a zeměpisná poloha. Nicméně ze současných výzkumů vyplývá, že 50 % mikrobiálních genů
mají lidé mezi sebou společných, sdílených. Právě rozdíly ve složení mikroflóry mohou mít vliv na
náchylnost k různým onemocněním, jako jsou zánětlivá onemocnění střev a kolorektální karcinom,
metabolická onemocnění typu diabetes a obezita, poruchy imunitního (alergie, astma, celiakie,
artritida, dokonce i roztroušená skleróza) a nervového systému (autismus) atd.
Obr. 5: Rozložení bakteriálních kmenů u člověka1
1 S. A. Sankar, J. C. Lagier, P. Pontarotti et al.: The human gut microbiome, a taxonomic conundrum. Syst Appl Microbiol.
2015;38(4):276-286.
14
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.1.4
Verze 02
Rezidentní a tranzientní mikrobiom
Jedním z dalších možných dělení mikrobiomu je jeho rozlišení na rezidentní a tranzientní.

Rezidentní mikrobiom se vyskytuje na sliznicích (nos, plíce, ústa, žaludek, střeva atd.), povrchu
kůže i ve vrstvách pokožky (v potních a mazových žlázách, vlasových folikulech, v okolí nehtů)
trvale, nelze jej úplně odstranit (to je možné jen silnou dezinfekcí nebo antibiotiky). Rezidentní
mikrobiom se neustále obnovuje, roste, množí se a toleruje prostředí, ve kterém se nachází.
Hlavními funkcemi rezidentní mikroflóry jsou: (1) ochrana povrchu těla (GIT, plíce, kůže,
urogenitální trakt) před kolonizací patogenními mikroorganismy, proti kterým produkuje
specifické antimikrobiální látky a se kterými „soupeří“ o prostor i živiny, a (2) stimulace
imunitního systému. Rezidentní mikrobiom většinou nezpůsobuje infekce s výjimkou
vnímavých, např. imunodeficientních pacientů nebo pronikne-li do sterilních tkání.

Tranzientní mikrobiom se dostává běžně na povrchy těla (např. potravou, inhalací, podáním
rukou). Vyskytuje se přechodně, roste a množí se omezeně. Přežívá obvykle omezenou dobu,
někdy pouze několik hodin. Může být vázaný na pobyt v určitém prostředí s vyšším výskytem
bakterií, např. zdravotnická zařízení. Tvoří jej nepatogenní, fakultativně patogenní i patogenní
mikroorganismy. Často bývá příčinou nozokomiálních nákaz. Přenos se uskutečňuje přímým
kontaktem mezi lidmi nebo prostřednictvím kontaminovaných předmětů.
15
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.1.5
Biofilm
Verze 02
1,2
Aby mikroorganismy mohly efektivněji fungovat a plnit své funkce a cíle, „neplavou“ jen
volně/samostatně v tělních tekutinách (střevní obsah, sliny atd.), ale adherují („přilepují“ se)
k povrchům (jakýmkoliv umožňující uchycení a růst, tedy i např. na umělé chlopni apod.) a tvoří
společenství, tzv. biofilmy.
Biofilm je složitá struktura s kanálky (přenáší se jimi voda, živiny a odvádí metabolity a odpadní látky)
a připomíná tím tkáně vyšších organismů. Na jeho vzniku se nepodílí jen stejné bakterie, ale je
většinou tvořen společenstvím několika druhů mikrobů. Ty přilnou na povrch a spouští expresi genů
pro syntézu extracelulárních polymerů. Dochází ke tvorbě slizu, kterým se kolonie pokrývá a chrání.
Mezibuněčná hmota biofilmu je vysoce hydratovaná a voda může tvořit až 97 % její hmoty. Lze ji
přirovnat k houbě – dodává biofilmu strukturální integritu a umožňuje malým molekulám pronikat
dovnitř a ven. Nejzřetelnější vlastností zrekonstruovaného biofilmu je přítomnost kanálků a prázdných
prostor.
Biofilm proto tvoří dva základní kompartmenty:

Biomasu tvořenou bakteriálními buňkami, extracelulární mezibuněčnou hmotou, popřípadě
dalšími částmi, které obsahuje prostředí kolem biofilmu, jako např. zbytky potravy atd.

Kanálky a prázdné prostory, jejichž obsah se může výrazně měnit – od zcela prázdných až po
zcela zaplněné různě pozměněnými materiály.
Obr. 6: Prostorová struktura biofilmu3
Tekutina protéká mezi narůstajícími bakteriálními hmotami, které nasedají na podklad. Proudění tekutiny zajišťuje
přísun živin a odplavuje odpadní produkty. Protékající tekutina do nitra kolonie ale dopravuje rovněž i buněčné a humorální
složky imunitního systému hostitele a/nebo antimikrobiální látky.
1 E. Karatan, P. Watnick: Signals, regulatory networks, and materials that build and break bacterial biofilms. Microbiol
Mol Biol Rev. 2009 ;73(2):310-47.
2 C. Robinson: Mass transfer of therapeutics through natural human plaque biofilms: a model for therapeutic delivery to
pathological bacterial biofilms. Arch Oral Biol. 2011; 56(9):829-36.
3 G. J. Tortora, B. R. Funke, C. L. Case: Microbiology, an Introduction. 11th Edition. Pearson Education, Inc., 2013.
16
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Obr. 7: Životní cyklus biofilmu
Rozlišuje se 5 fází tvorby biofilmu: 1. Iniciální přilnutí, 2. Ireverzibilní přilnutí, 3. Zrání I, 4. Zrání II, 5.
Odlučování bakterií a šíření kolonie
Biofilmy bývají běžně méně citlivé a vysoce odolné vůči působení dezinficiencií a antibiotik. Toto
nemusí být nutně způsobeno geny rezistence, ale již samotným složením a strukturou biofilmu: („zeď“
ze zlikvidovaných nebo modifikovaných vrchních vrstev a ochrana vnitřku – „šiřitelů“ společenství). Při
rozpadu takového biofilmu a expozici dezinficienciím či antibiotikům původně neúčinných na tento
biofilm může při separaci jednotlivých složek dojít k jejich likvidaci. Pokud však některý člen kolonie
nese geny rezistence, může dojít k jejich rychlému rozšíření po celém biofilmu díky až tisícinásobně
rychlejší komunikaci v porovnání se samostatně plovoucími bakteriemi.
17
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.1.6
Quorum sensing
Verze 02
1,2
Proces signalizace, detekce a reakce synchronizovanou biologickou odpovědí je označovaný pojmem
quorum sensing. Jinými slovy to znamená, že mikroby mezi sebou komunikují chemickou cestou
a spouští se exprese dalších genů výhodných pro společenství (např. ochrana před imunitním
systémem a jinými soutěžícími mikroorganismy).
Komunikace mezi bakteriemi se liší v závislosti na jejich koncentraci, složení a faktorech prostředí. Po
překročení kritické koncentrace získávají informaci o tom, že je jejich množství dostatečné pro
překonání obranyschopnosti hostitele. Následně dochází k synchronizované aktivaci a přepisu genů
ve všech bakteriích a tím dochází k vytvoření „quora“.
Bakterie v quoru produkují a vylučují signální molekuly, tzv. autoinduktory. Autoinduktory jsou
specifické pro většinu bakteriálních kmenů a kromě informací o tom, zda se má biofilm zvětšovat nebo
odlučovat bakterie, jsou schopné také zvyšovat ochranu proti atakujícímu okolí, spustit tvorbu
některých enzymů (štěpení makromolekulárních látek např. za účelem získání potravy), v případě
patogenů (např. Vibrio cholerae) pak zvyšovat svoji virulenci atd.
Obr. 8: Základní princip quorum sensing
EXPEDIČNÍ VÝZNAM: Quorum sensing (QS) je důvodem, proč každá ATB léčba musí být důsledná a to jak z hlediska (i) velikosti DÁVKY, ale i z hlediska (ii) DOBY TRVÁNÍ léčby. Pouze dostatečná
dávka ATB a náležitě dlouhá doba léčby mohou zajistit takovou redukci počtu patogenních bakterií,
kdy (1) množství (koncentrace) QS-signálních molekul poklesne natolik, že se společenství jako celek
přestane chovat virulentně a bakterie přejdou do klidového stavu (místo společného virulentního
postupu bude každá bakterie opět řešit pouze svoje individuální přežití) a zároveň (2) počet
patogenních bakterií poklesne natolik, že vlastní lidský imunitní systém bude kapacitně schopen
zbylou infekci stabilizovat a dokončit její eliminaci.
1 I. G. Karafyllidis: Regulating the quorum sensing signalling circuit to control bacterial virulence: in silico analysis. IET
Syst Biol. 2011; 5(2):103-9.
2 I. K. Jahid, F. R. Mizan, A. J. Ha et al. Effect of salinity and incubation time of planktonic cells on biofilm formativ,
motility, exoprotease production, and quorum sensing of Aeromonas hydrophila. Food Microbiology 2015; 49: 142-151.
18
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.2
Verze 02
Faktory determinující mikrobiální prostředí
1
2.2.1 Genetika
Počet genů v genomu bakterie se pohybuje mezi 500 – 10 000, ale může jich být i více, dokonce
mohou převyšovat genom některých primitivnějších eukaryotických buněk. Ke genetickým změnám
u mikroorganismů dochází mimo jiné běžnými mutacemi genů. Mutace genů bývají často odpovědí na
signály z prostředí (chemické, fyzikální a biologické). U bakterie v průběhu jejího života také dochází
několikrát k rekombinaci (přeskládání) genomu, čímž se opět může modifikovat její chování.
Mikroorganismy mohou komunikovat předáváním/vyměňováním genů mezi sebou např. pomocí
specifických genových struktur, plasmidů. Ty přechází z buňky do buňky jednotlivých bakterií, mohou
se včlenit do hlavní genetické informace a změnit chování bakterie. Takovým způsobem se vedle
dělení buněk mohou předávat geny rezistence na antibiotika (viz další kapitoly) a také geny pro tvorbu
nových metabolitů, které zvyšují šanci na přežití daného organismu. Právě tyto změny, pokud jsou
většího rozsahu, se také podílejí na změně jinak nepatogenního organismu na patogenní.
2.2.2 Pohlaví
Některé studie na zvířatech potvrdily, že stejná strava rozdílně ovlivňuje mikroflóru v závislosti na
2
pohlaví, pravděpodobně vlivem rozdílného zastoupené hormonů. Muži mají obecně kyselejší pH kůže
než ženy a díky tomu je jejich kožní mikrobiom méně rozmanitý, ale je z hlediska absolutního počtu
četnější.
2.2.3 Věk
Do 3. roku života jsou změny zejména GIT mikrobiomu největší. Následně se v důsledku
hormonálních změn a získávání sekundárních pohlavních znaků (ochlupení, zvýšení mazotoku na
některých částech těla atd.) mění zásadněji mikrobiom kůže a např. v pubertě je více náchylný na
některé patogeny, např. Propionibacterium acnes. Dospělost je, v porovnání s jinými fázemi života,
obdobím relativní stabilizace. Ke změnám mikrobiomu pak opět dochází s nástupem menopauzy
a stáří.
2.2.4 Hygiena
V rámci hygieny je rozhodující pH použitého mýdla (pH kůže dospělého se pohybuje v rozmezí 4-5,
je tedy kyselé a zásaditá mýdla narušují její funkci), četnost mytí a expozice protimikrobním látkám,
popřípadě silným detergentům (praní prádla v ruce, úklid bez ochranných rukavic atd.), které mohou
následně narušit rezidentní mikrobiom a vytvořit tak prostor pro kolonizaci patogenními organismy.
Toto je hodně diskutováno zejména v souvislosti s mytím rukou u zdravotnických pracovníků a u
intimní hygieny.
1.The new science of metagenomics: Revealing the secrets of our microbial planet. The national academies press 2007,
ISBN: 978-0-309-10676-4.
2 D. I. Bolnick, L. K. Snowberg, P. E. Hirsch et al. Individual diet has sex-dependent effects on vertebrate gut microbiota.
Nature Communications 2014; 5:4500. doi: 10.1038/ncomms5500.
19
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
1,2
2.2.5 Postnatální kolonizace
Mikrobiální kolonizace člověka začíná během porodu, přičemž největší a nejvýznamnější změny
v rozmanitosti mikrobiální flory probíhají během prvních tří let života a pak se již podobají mikrobiomu
dospělého. Je prokázáno, že kolonizace střeva tělu prospěšnými bakteriemi v raném dětství má
mnohem větší efekt na vývoj imunitního systému než kolonizace pozdější. Z těchto důvodů se
poměrně významně v tomto období odráží faktory jako to, zda porod proběhl přirozenou cestou, nebo
císařským řezem a kdy přestalo být dítě kojeno.
Vliv porodu je často považován za klíčový faktor ve složení dětské mikroflóry, kde k první kolonizaci
dítěte dochází při průchodu porodními cestami (mikrobiomy zpočátku nesou znaky vaginální mikroflóry
matky). Mikroflóra GIT u dětí narozených císařským řezem se liší od dětí narozených přirozenou
cestou, a to jak v načasování kolonizace, tak i v jejím složení (nejprve nese znaky podobnosti spíše
s kožním mikrobiomem matky). Také mikroflóra předčasně narozených dětí se liší od donošených
novorozenců. U novorozenců na náhradách mateřského mléka rychleji nastupuje flóra podobná
mikrobiomu dospělých v porovnání s dětmi kojenými mateřským mlékem. V určitém bodě se pak
utváření mikrobiomu ustálí a podobá se dospělému mikrobiomu matky.
Obr. 9: Rozdíly v mikrobiomu u novorozenců1
1 C. Palmer et al. Development of the human infant intestinal microbiota. Biology 2007; 5 (7) [online].
2 E. Org, M. Mehrabian, A. J. Lusis. Untraveling the environmental and genetic interactions in atherosclerosis: Central
role of the gut microbiota. Atherosclerosis 2015; 241: 387-399.
20
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
2, 3
2.2.6 Výživa a životní styl
Stravovací návyky jsou považovány za jedny z hlavních faktorů, které se podílejí na rozmanitosti
střevní mikroflóry. Rozhodující je zejména množství a zastoupení jednotlivých sacharidů v potravě.
Bylo také prokázáno, že NaCl (kuchyňská sůl) podporuje růst biofilmů. Při každé změně stravovacích
návyků dochází také ke změnám složení a množství jednotlivých bakteriálních kmenů a kvasinek. Při
návratu k původním stravovacím zvyklostem se také většina mikrobiomu v GIT navrátí do stavu před
změnou.
Bylo však prokázáno, že podvýživa v dětství zpomaluje normální vývoj střevního mikrobiomu,
tím zvyšuje riziko střevních zánětů a může vést k patologiím v dospělosti.
Obr. 10: Malnutrice a střevní mikrobiom4
Závislost na nikotinu a pravidelné inhalování cigaretového kouře pozměňuje kožní mikrobiom kolem
úst, na rukou a především horní část GIT a respirační mikrobiom. U pravidelných kuřáků je
pozorována chronická orální kandidóza (bílé povlaky na sliznicích, popřípadě afty). Kvasinky z úst
následně postupují do nižších segmentů a mohou zhoršovat některá onemocnění (žaludeční vředy,
astma). Chronický abúzus alkoholu vede k zásadním změnám střevního mikrobiomu. Dochází
k poklesu protektivních kmenů Bacteriodetes a Firmicutes (rod Lactobacillus), který vede spolu
s dalšími účinky alkoholu k nárůstu koncentrace endotoxinů, fekálního pH, zánětu jater a poškození
střevní bariéry.
5
1 F. Backhed, J. Roswall, J. Dahlgren et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year
of life. Cell Host & Microbe 2015; 17: 690-703.
2 R. N. Carmody, G. K. Gerber, J. M. Luevano et al. Diet dominates host genotype in shaping the murine gut microbiota.
Cell Host & Microbe 2015; 17(1): 72-84.
3 I. K. Jahid, F. R. Mizan, A. J. Ha, S. Ha. Effect of salinity and incubation time of planktonic cells on biofilm formativ,
motility, exoprotease production, and quorum sensing of Aeromonas hydrophila. Food Microbiology 2015; 49: 142-151.
4 A. V. Kane, D. M. Dinh, H. D. Ward. Childhood malnutrition and the intestinal microbiome. Pediatr Res. 2015;
77(1-2):256-62.
5 L. Bull-Otterson, W. Feng. I. Kirpich et al. Metagenomic analyses of alcohol induced pathogenic alterations in the
intestinal microbiome and the effect of Lactobacillus rhamnosus GG treatment. PLoS One 2013;8(1):e53028.
21
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.2.7
Lékařské intervence (antibiotika, vakcinace, ostatní léky)
Verze 02
1
Jak nese název podkapitoly, všechny tyto aspekty ovlivňují skladbu co do druhového, tak početního
zastoupení lidského mikrobiomu. Nicméně mnoho mechanismů spojených s tímto tématem zatím není
zcela objasněno. Problematice antibiotik je věnována kapitola 3. Všechny léky, které mají vliv na
imunitu, pozměňují také obranné mechanismy prostředí, ve kterém se mikrobiomy nachází (vakcíny,
kortikoidy atd.). V návaznosti na změny v mikrobiomech (na základě rozdílných hladin hormonů
v závislosti na pohlaví), také léky ovlivňující tento systém mají vliv na mikroflóru (antikoncepce apod.).
U některých léčiv dochází k jejich aktivaci až po metabolizaci střevním mikrobiomem (např. Sulfasalazin). Střevní mikroflóra se
také podílí na enterohepatálním oběhu léčiv konjugovaných s kyselinou glukuronovou (antikoncepce atd.). Tyto procesy mohou
být podáváním některých antibiotik dočasně oslabeny.
Vybrané mikrobiomy a jejich specifika
2.3
2.3.1
GIT
2
Primární úlohou zažívacího traktu je trávit a vstřebávat živiny pro splnění metabolických požadavků
a požadavků pro normální lidský růst a vývoj. GIT je však v širším kontextu také vnímán jako hlavní
místo endokrinních, imunitních a jiných signálních drah a mikrobiom v nich hraje důležitou roli. Rozvrat
tohoto prostředí může vést k závažným metabolickým a autoimunitním onemocněním.
Nejvíce mikroorganismů co do počtu i druhové variability se nachází právě v této soustavě a také
jejich vliv je z vybraných mikrobiomů v současnosti rozsáhle zkoumán.

8
dutina ústní (1 ml slin až 10 ) – z nejpočetnějších streptokoky, propionibakterie,
campylobaktery, neisserie, hemofily a veillonelly

1-6
žaludek a duodenum (10 , zdroje se liší v závislosti na kultivační technice) - zejména
laktobacily, streptokoky, kvasinky

4-8
jejunum a ileum (10 ) – především laktobacily, koliformní bakterie, streptokoky, bakteroidy,
bifidobakterie, fusobakterie

9-11
kolon (10
) - bakteroidy, bifidobakterie, streptokoky, eubakterie, fusobakterie, klostridia,
laktobacily, proteus, streptokoky, pseudomonády, kvasinky, ale mnoho anaerobních kmenů je
stále neznámých kvůli obtížné kultivaci
1 M. R. Redinbo. The microbiota, chemical symbiosis, and human disease. Journal of molecular biology 2014; 426: 38773891.
2 C. W. Ha, Y. Y. Lam, A. J. Holmes. Mechanistic links between gut microbial community dynamics, microbial functions
and metabolic health. World J Gastroenterol. 2014; 20(44):16498-517.
22
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Dutina ústní
Verze 02
1
Dutina ústní je místem, které je hustě kolonizováno mikroorganismy – 1 mililitr slin obsahuje 10 –
100 milionů bakterií. To znamená, že všechny povrchy ústní dutiny jsou neustále smáčeny suspenzí
mikroorganizmů. Vyskytují se volně ve slinách a také fyziologicky tvoří biofilmy na zubech (zubní plak),
jazyku apod.
Specifikem tohoto mikrobiálního prostředí je, že zde pravidelné mechanické odstraňování biofilmů
z povrchu zubů (20 % plochy dutiny ústní), vyplachování zbytku úst ústní vodou (zbývajících 80 %
2
plochy - jazyk, bukální sliznice atd.) a další metody čištění tvoří součást prevence zubního kazu
a parodontitidy.
Obr. 11 demonstruje základní vazby mezi hostitelem a mikroorganismy a základní strukturu biofilmu
v brzké a pozdní kolonizaci.
Poměr a množství jednotlivých druhů mikroorganismů je u každého člověka jedinečný. Mikrobiom je
ovlivňován věkem, celkovým zdravotním stavem, užívanými léky, kouřením (výrazně se redukuje
počet mikrobiálních druhů v dutině ústní), úrovní ústní hygieny a stravou.
Obr. 11: Biofilm na zubech3
1 P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al. Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell
distance. Microbiology 2010; 8: 471-480.
2 M. L. Barnett. The rationale for the daily use of an antimicrobial mouthrinse. J Am Dent Assoc. 2006;137:6-21.
3 P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al.: Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell
distance. Nat Rev Microbiol. 2010; 8(7):471-80.
23
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Aborální část zažívacího traktu (= od úst níže)
Verze 02
1, 2
Jak už bylo zmíněno výše, GIT je plný mikroorganismů a je neustále vystavován kontaktu s patogeny,
které se snaží vychýlit rovnováhu ve svůj prospěch.
Mezi protektivní faktory člověka proti patogenům patří (shrnuje obr. 12):

volba stravy (ovlivňuje potravu pro mikroorganismy a tím i jejich zastoupení)

kyselé pH žaludku (likvidace mikroorganismů chemickou cestou)

muciny
(rodina
glykoproteinů)
na
povrchu
sliznic
(mechanicky
zabraňují
průniku
mikroorganismů do hlubších segmentů tkáně)

žlučové kyseliny

peristaltika střev (posun mikroorganismů ven z GIT a snížení času na uchycení)

imunitní systém (antimikrobiální peptidy, IgA, zánět apod.)
Obr. 12: Víceúrovňové mechanismy regulující růst a aktivitu bakterií3
1 V. Singh, K. Singh, S, Amdekar et al. Innate and specific gut-associated imunity and microbial interference. FEMS
Immunol Med Microbiol 2009; 55(1): 6-12.
2 J. G. Camp, M. Kanther, I. Semova, J. F. Rawls. Patterns and scales in GI microbial ecology. Gastroenterology 2009;
136(6): 1989–2002.
3 C. W. Ha, Y. Y. Lam, A. J. Holmes: Mechanistic links between gut microbial community dynamics, microbial functions
and metabolic health. World J Gastroenterol. 2014; 20(44):16498-517.
24
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Stav mikrobiomu GIT je však stejně zásadní ve fyziologii některých pochodů v lidském organismu a
významně ovlivňuje výsledek „boje“ při napadení patogenními organismy.
Vliv mikrobiomu - výhody pro hostitele (člověka):

podíl na trávení (štěpení některých jinak nestravitelných složek potravy)

biosyntéza vitamínů (vitamíny skupiny B, vitamín K)
o

Foláty a biotin napomáhají regulovat proliferaci sliznice tlustého střeva.
produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (butyrát, propionát, acetát)
o
Butyrát (hlavní aniont tlustého střeva) patří mezi protektivní látky snižující riziko
vzniku kolorektálního karcinomu.

podíl na vstřebávání některých živin, např. vápníku

transformace žlučových kyselin

udržování integrity epiteliálního povrchu

tvorba funkční bariéry proti kolonizaci patogeny

regulace imunitního systému (jak vrozené, tak získané imunity)

metabolizuje některé léčivé přípravky
Butyrát je základním aerobním energetickým substrátem pro kolonocyty. Butyrát zvyšuje proliferaci kolonocytů, stimuluje
diferenciaci kolonocytů, dokáže však suprimovat proliferaci buněk kolorektálního karcinomu. Dále brání apoptóze normálních
kolonocytů, avšak stimuluje apoptózu buněk zasažených kolorektálním karcinomem a snižuje angiogenezi (novotvorbu cév
častou právě u nádorů). Inhibuje růst transformovaných buněk a naopak přispívá k reverzi neoplastických do nonneoplastických fenotypů buněk. Protinádorový účinek butyrátu spočívá i ve snížení pH, což má za následek snížení rozpustnosti
žlučových kyselin a navíc snížení aktivity 7-alfa-dehydroxylázy, která přeměňuje primární žlučové kyseliny na sekundární. Další
efekt má snížení pH na zvýšení dostupnosti vápníku, který váže mastné kyseliny a volné žlučové kyseliny. Ne však všechny
studie podporují toto tvrzení, proto se v této souvislosti používá termínu „butyrátový paradox“. Obecně lze říci, že
chemopreventivní účinek butyrátu je závislý na typu vlákniny, která je dodána, dále na množství butyrátu a načasování jeho
expozice ve vztahu k nádorovému procesu.
25
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
a) žaludek
Žaludek ze všech zmíněných prostředí obsahuje nejméně mikroorganismů, řádově kolísá co do jejich
3
počtu od 10 do 10 buněk v závislosti na frekvenci příjmu potravy a dalších faktorech (zejména
laktobacily, kandidy a Helicobacter pylori). Kyselým pH vytváří prostředí, které likviduje většinu
mikroorganismů a slouží jako ochrana před patogeny z potravy a spolykaného vzduchu.
b) střevo
Aby byla možná úspěšná kolonizace a přežití v lidském střevě, mnoho bakterií si vyvinulo receptory,
tzv. adheziny, které pomáhají adhezi k lidské epitelové buněčné stěně a jsou nezbytné pro přežití
některých bakteriálních kmenů.
Naopak lidský organismus si proti těmto receptorům a látkám vyvinul vlastní systém obrany, například
sekreční
imunoglobulin
A
(SIgA,
specifická/adaptivní
imunita),
který
blokuje
přichycení
mikroorganismů k epitelu. SIgA je vylučován do střevní sliznice ve velkých množstvích, jako protilátka
se váže na povrchové antigeny, tedy i na látky, které umožňují přichycení mikroorganismů (např.
vazbou na polysacharidy ve slizové vrstvě biofilmu snižuje jeho přilnavost k povrchům). SIgA také
způsobuje aglutinaci bakterií a zpomaluje růst biofilmu. Bakterie označené SIgA mají ztížené
přichycení ke sliznici střev a jejich motilitou jsou vyloučeny z těla.
Mezi další, ale mnohem agresivnější cesty boje hostitele s mikroorganismy za pomocí vrozené imunity
(nespecifické), je aktivace oxidačního vzplanutí (oxidační stres, tvorba volných radikálů) a tvorba
antimikrobiálního peptidu (AMP). Oxidační stres, jako nástroj imunitního systému, je aktivován pouze
tehdy, když organismus cítí vážné napadení a bývá ve střevech navozen řadou reaktivních forem
kyslíku (ROS) a reaktivních forem dusíku (RSN), včetně peroxidu, superoxidu a oxidu dusnatého. Tyto
molekuly poškozují neselektivně všechny buňky, tedy nerozlišují vlastní a cizí, ale likvidují vše. Jejich
zvýšená produkce je pozorována při zánětlivých střevních onemocněních.
Antimikrobiální peptidy (AMP) zahrnují širokou řadu molekul včetně např. defenzinů. Většina z nich
působí na bakteriální membránu nebo buněčnou stěnu, naruší ji a dojde k rozpadu buňky. AMP
působí i intracelulárně uvnitř mikroorganismu. Zaměřují se na DNA, RNA a syntézu proteinů cizí buňky
a opět tak snižují její životaschopnost. Tvorba AMP závisí na rozpoznání specifického
mikroorganismu, většinou potenciálně patogenního. Zvýšené množství AMP je, stejně jako
u oxidačního vzplanutí, pozorováno při zánětlivých stavech střevní sliznice.
1
Léčba antibiotiky mění složení mikrobiálních kolonií trávicího traktu a nepochybně i mikroflóru v jiných
částech těla. Tyto změny mohou ovlivnit expresi cytokinů, antimikrobiálních peptidů nebo jiných
hostitelských obranných mechanismů, což může vést ke zvýšenému riziku infekcí a rozvoji
chronických zánětů.
1 M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal
of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.
26
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Od roku 2011 se rozdíly v GIT mikrobiomu dělí do tří základních enterotypů v závislosti na
dlouhodobých výživových zvyklostech. Diskutuje se zejména vliv enterotypu v souvislosti s obezitou.

Typ 1 se vyznačuje vysokým zastoupením rodu Bacteroides, který umožňuje získávat energii
převážně z fermentace sacharidů, lépe se syntetizují některé vitamíny.

Typ 2 je charakteristický rodem Prevotella a může být spojený s degradací glykoproteinů
střevní sliznice, lépe se syntetizují některé vitamíny.

Typ 3 má vysoké zastoupení rodu Ruminococcus, který může vázat muciny (glykoproteiny na
sliznicích odpovědné za adhezi), transportovat a degradovat sacharidy.
1
Také se diskutuje o dělení GIT mikrobiomu v závislosti na tom, zda činností bakterií dochází
k produkci metanu či nikoliv (50 % obyvatel severní polokoule, 90 % africké populace produkuje
metan). Toto je diskutováno zejména v souvislosti s výskytem kolorektálního karcinomu.
Velkou pozornost vzbudil také poznatek o tom, že mikrobiom ovlivňuje i nervový systém (NS). Střevo
má po mozku nejvíce nervových buněk, a proto se někdy také hovoří o „druhém mozku“. Střevní
mikroorganismy přímo interagují s enterickým NS a ovlivňují naše chování. V současnosti se objevila
řada experimentálních prací, které ukazují na tento vzájemný vztah. Profesor Leith z USA například
prokázal, že některé střevní a probiotické bakterie přímo produkují neuroaktivní látky, které mají stejné
složení jako látky lidského původu.
2.3.2
Respirační trakt
2,3,4
Přestože je např. kůže mnohem intenzivněji vystavována atakům zevního prostředí, vnitřní plocha plic
je až 30x rozsáhlejší. Každý den je tato oblast vystavena více než 8 000 litrů vdechovaného vzduchu.
Mikrobiom je proto i v respiračním traktu dynamickou strukturou. Jeho složení se proměňuje
3
4
v závislosti na složení a počtu inhalovaných mikroorganismů (v 1 m vzduchu se vyskytuje kolem 10 6
10 bakteriálních buněk), přesto lze i zde rozlišovat stálý – rezidentní a přechodný – tranzientní
mikrobiom. U zdravých pacientů je toto hlavním faktorem určujícím výskyt jednotlivých kmenů
v dýchacích cestách. V případě onemocnění do složení mikrobiomu vstupuje další faktor, a to
regionální podmínky k růstu. Na složení mikrobiomu v dýchacích cestách se také významně podílí
strava a příjem některých probiotik je spojován s příznivou modulací odpovědi imunitního systému
v případě onemocnění.
Inhalované mikroorganismy jsou eliminovány mechanicky z těla spolu s výdechem, transportem
řasinkovým epitelem a případně kašlem nebo nosní sekrecí (rýma). Na jejich likvidaci se také podílí
vrozená a získaná imunita. Navíc jsou plicní sklípky pokryté surfaktantem, který vůči některým
bakteriálním kmenům vykazuje bakteriostatické účinky.
1 R. J. Siezen, M. Kleerebezem. The human gut microbiome: are we our enterotypes? Microbial Biotechnology 2011; 4(5):
550-553.
2 R. P. Dickson, F. J. Martinez, G. B. Huffnagle. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases.
Lancet 2014; 384: 691-702.
3 E. S. Gollwitze, B. J. Marsland. Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases – Potential for therapy.
Pharmacology & Therapeutics 2014; 141: 32-39.
4 M. R. Redinbo. The microbiota, chemici symbiosis, and human disease. Journal of molecular biology 2014; 426: 38773891.
27
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.3.3
Kůže
Verze 02
1,2,3,4
Kůže, jakožto jedna ze základních bariér, které nás chrání před vnějším prostředím, je neustále
7
v kontaktu s mikroorganismy. Hustota kožního mikrobiomu se v průměru pohybuje až kolem 10 buněk
2
na 1 cm plochy kůže. Denně spolu se složením kolísá v závislosti na:

množství kožního mazu (stres, hormony, kosmetika),

expozici míst s vlhkou zapářkou (aktivita a množství potních žláz),

ochlupení,

kontaminaci ze sousedních sliznic (nos, konečník apod.),

hygieně (nejen četnost, ale i vliv použitého mýdla/kosmetiky, nebo také pracího prášku na
oblečení),

expozici slunečním zářením,

stupni hydratace pokožky.
Nejdynamičtějším změnám je vystaven povrch dlaní. Studie odkryly až 150 jedinečných bakteriálních
fylotypů (poddruhů) v úrovni druhu, přičemž bylo identifikováno celkem 4 742 různých bakterií u všech
zkoumaných lidských dlaní. Udržování přirozeného kyselého pH kůže (pH 4-5) má vliv na mikrobiální
rozmanitost (snižuje ji), proto se obecně nejen z tohoto důvodu doporučuje vyhýbat se používání
zásaditých mýdel. Doba mytí rukou měla také významný vliv na složení bakteriálního společenstva
kůže. Časté mytí rukou dezinfekčními přípravky narušuje rezidentní mikrobiom a umožňuje tak větší
přístup pro uchycení patogenů a kontaminaci dalších povrchů (např. dotýkáním se obličeje,
poškrábáním atd.).
V přirozeném prostředí jako součást osobní hygieny coby ochrany před patogenními mikroorganismy,
ve většině případů zcela postačuje mechanické mytí rukou vodou, které nenarušuje ochranné funkce
pokožky. U zdravotnických pracovníků, kde je výskyt patogenů součástí každodenní praxe, je význam
pravidelné desinfekce rukou nesporný a nezbytný. Je však třeba, aby zdravotnický pracovník svůj
handicap v podobě narušování rezidentního kožního mikrobiomu vnímal a chránil svou pokožku o to
pečlivěji (např. nedotýkat se úst / očí během práce, pravidelně používat vyživující krémy apod.).
Jako v GIT, i kůže má své regulační mechanismy, které hrají roli v regulaci kožního mikrobiomu. Patří
mezi ně Langerhansovy buňky, T-lymfocyty, žírné buňky a keratinocyty, které produkují cytokiny,
chemokiny a další antimikrobiální peptidy. Do obranných mechanismů se zapojují také imunoglobuliny
a další složky imunity, jejichž aktivace na základě expozice specifickými kmeny bakterií může vést
k patofyziologickým stavům kůže.
1 Y. E. Chen, H. Tsao. The skin microbiome: Current perspectives and future challenges. J Am Acad Dermatol
2013;69:143-155.
2 WHO Guidelines on Hand Hygiene in Health Care – First Global Patient Safety Challenge: Clean Care is Safer Care.
World Health Organization 2009. ISBN 9789241597906.
3 M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Skin microbiota: Microbial community structure and its potential association
with health and disease. Genetics and Evolution 2011; 11: 839-848.
4 N. N. Schommer, R. L. Gallo. Structure and fiction of the human skin microbiome. Trends in Microbiology 2013; 21: 660668.
28
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Obr. 13: Bakteriální zastoupení na těle člověka1
1 J. A. Sanford, R. L. Gallo. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in Immunology 2013; 25: 370377.
29
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.3.4
Urogenitální trakt
Verze 02
1, 2
Mikrobiom močové trubice se liší v závislosti na pohlaví. Společným rysem je, že za fyziologických
podmínek většinou osídluje pouze nižší segmenty u ústí močové trubice (některé bakteriální kmeny
byly však prokázány i v semenu a prostatě). V souvislosti s muži je pozornost věnována spíše
sexuálně přenosným patogenům (HIV, herpes virům atd.). Mikrobiom ale i zde plní své ochranné
funkce jako u jiných zmíněných systémů. Druhové zastoupení jednotlivých kmenů se v oblasti genitálií
u mužů výrazně změní se zahájením sexuálního života (např. se „obohatí“ o kmeny jako jsou
mykoplasmata a ureoplasmata). Složení mikrobiomu šourku je stejné jako v prvním segmentu močové
trubice. Mikroflóra žen se nachází výhradně u ústí močové trubice a je téměř totožná s vaginálním
mikrobiomem.
Obecně jakákoliv výraznější kontaminace anaerobními bakteriemi GIT mikrobiomu je potenciálním
rizikem pro močový trakt.
Vaginální mikrobiom představuje velice křehké soužití různých mikroorganismů, které se často mění.
Citlivě reaguje a reflektuje hormonální změny v rámci menstruačního cyklu a reprodukčního stavu
ženy, hygienické návyky, sexuální chování, kolísání aktivity imunitního systému, psychické změny
(stres), stravu i volbu spodního prádla. Laktobacily jsou základní bakterie u žen ve fertilním věku
a udržují fyziologický stav tohoto prostředí. Udržováním pH pod hodnotu 4,5 produkcí kyseliny mléčné
zvyšují obranu před patogeny.
1 R. Romero, S. S. Hassan, P. Gajer et al. The composition and stability of the vaginal microbiota of normal pregnant
women is differnt from tha of non-pregnant women. Microbiome 2014; 2, doi: 10.1186/2049-2618-2-4.
2 R. Mandar: Microbiota of male genital tract: Impact on the health of man and his partner. Pharmacological Research
2013; 69: 32-41.
30
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
2.4
Verze 02
Patofyziologie vybraných mikrobiomů
Obr. 14: Mikrobiom a poruchy imunitního systému1
2.4.1
GIT
2
a) Dutina ústní
Zubní kaz
3
4
V případě, že nedochází k pravidelnému čištění zubů a pravidelnému rozrušování biofilmů tvořících se
na povrchu zubů, dochází k demineralizaci zubní skloviny a vzniku zubního kazu. Také zvýšené
zastoupení některých bakterií (Streptokoky – zejména S. mutans a S. sobrinus, Laktobacily,
Aktinomycety, Fusobakterie a další) přispívá k jeho rychlejší tvorbě. A právě na základě složení
biofilmu, který se na povrchu zubů tvoří, se rozlišuje tzv. caries-free a caries-active zubní plak.
Parodontitida
Je zánětlivý destruktivní proces vyvolaný mikroorganismy dentálního zubního plaku. Rozlišují se 2
formy - agresivní a chronická (obě formy jsou vyvolány působením mikrobiálního dentálního plaku).
Mikrobiální složení plaků obou forem je odlišné. U akutní parodontitidy je vyšší procentuální
zastoupení Actinobacillus actinomycetemcomitans.
Negativní vliv parodontálních mikroorganismů je prokázaný na kardiovaskulární systém (vznik
aterosklerózy, poškození chlopní aj.), na respirační systém, na průběh diabetu, intenzivně je zkoumán
vliv neléčené parodontitidy na průběh těhotenství - předčasné porody, nízká porodní hmotnost.
1. D. Ertuk-Hasdemir, D. L. Kasper. Resident commensals shaping imunity. Current Opinion in Immunology 2013; 25: 450455.
2 M. R. Redinbo. The microbiota, chemici symbiosis, and human disease. Journal of molecular biology 2014; 426: 38773891
3 W. G. Wade. The oral microbiome in health and disease, Pharmacol Res. 2013;69(1):137-43
4 S. N. Peterson, E. Snerud, J. Liu et al. The dental plaque microbiome in health and disease. Plos One 2013; 3:1-10.
31
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Zápach z úst (halitóza)
Verze 02
1
Vyskytuje se u čtvrtiny až poloviny dospělých osob. Nepozoruje se rozdíl mezi ženami a muži.
Nejčastějším původcem halitózy jsou anaerobní bakterie (nejčastěji Fusobacterium, Actinomyces)
povlaku jazyka - zejména v oblasti kořene jazyka.
Přechodný foetor ex ore je běžný ráno po probuzení - je způsoben malou aktivitou slinných žláz
během noci. Ústa jsou tak vysušená, neodplavují se mikroskopické zbytky jídla a produkty bakterií.
Produkce slin se může snížit až o 90 % a takto navozený stav prospívá anaerobním bakteriím
a následné tvorbě zapáchajících sloučenin.
Zápach z úst je způsobován těkavými sloučeninami síry (VSC - volatile sulfur compoundus
-
sirovodík, dimethylsulfid methylmerkaptan), organickými kyselinami (kys. propionová, máselná),
diaminy (putrescin, kadaverin) vzniklých při rozkladu proteinů, peptidů a odumřelých buněk sliznic v
dutině ústní.
Mezi možné příčiny patří nedostatečná zubní hygiena, záněty horních a dolních cest dýchacích,
zmnožení Helicobacter pylori, některá metabolická onemocnění (diabetes, renální insuficience,
gastroesofageální reflux). Také dieta bohatá na cystein nebo methionin (brokolice, česnek, cibule),
vyšší příjem kávy (na principu vysušení sliznic – anticholinergní účinek kofeinu) a hlad nebo půst
mohou vést k zápachu z úst.
b) Střevo
Průjem
Je charakterizován častým (více než 3 denně) vyprazdňováním řídké a neformovatelné stolice.
Současně objem stolice převyšuje 250 ml (200 g) denně. V rámci tématu mikrobiomu se uplatňují dva
mechanismy:

přímý, kdy patogeny a jejich metabolity dráždí GIT (salmonely, E. coli, rotaviry apod.),

nepřímý, který vede k chronickému průjmu na podkladě dlouhodobého zánětu některého
z kompartmentů GIT (např. u Crohnovy choroby, viz níže).
Crohnova choroba a ulcerózní kolitida
Jednou z nejdůležitějších interakcí mezi GIT mikrobiomem a hostitelem je rovnováha imunitního
systému a kontrola zánětu. Narušením této rovnováhy (nedostatečné spoje mezi buňkami, malá
vrstva ochranného hlenu, tvorba antimikrobiálních peptidů, SIgA a mutace v některých doménách
receptorů) může dojít k progresi mnoha onemocnění, včetně Crohnovy choroby a ulcerózní kolitidy.
1 O. Dubec, M. Seydlová, T. Dostálová. Halitóza - současný pohled na etiologii, diagnózu a léčbu, Prakt. zub. Lék.
2011;59(2): 29-41
32
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Kolorektální karcinom
Verze 02
1
Kolorektální karcinom představuje v současné době obrovský celosvětový problém s dopady
medicínskými, individuálně lidskými i ekonomickými - je třetí nejčastější rakovinou v západním
průmyslovém světě a zůstává na druhém místě co do příčin úmrtí na nádorové onemocnění. Česká
republika v posledních desetiletích patří k zemím s nejvyšší incidencí tohoto maligního onemocnění.
Etiopatogeneze kolorektálního karcinomu je multifaktoriální. Role mikrobiomu jak při prevenci, tak
v průběhu tohoto onemocnění je také předmětem výzkumu.
Na poli kolorektálního karcinomu patří mezi protektivní působení bakterií vazba potenciálních
mutagenů a produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem (přičemž butyrát je hlavním
antineoplasticky působícím prvkem). Naopak pro hostitele škodlivou je produkce bakteriálních toxinů,
aktivace prokarcinogenů, syntéza karcinogenních a genotoxických látek a aktivace enzymatických
systémů bakterií (např. beta-glukuronidázy, nitrát reduktáza a také 7-alfa-dehydroxyláza). Právě
aktivita beta-glukoronidázy je obvykle zvýšena u pacientů s kolorektálním karcinomem. Přímým
důkazem spoluúčasti střevních bakterií v etiopatogenezi kolorektálního karcinomu je přítomnost
mutagenních a genotoxických substancí bakteriálního původu ve stolici člověka.
Jsou prokázané bakteriální kmeny, jejichž zvýšený výskyt je také provázený kolorektálním
karcinomem. Naopak za protektivní bakterie můžeme považovat některé druhy Lactobacillus (L.
acidophilus), Bifidobacterium (B. longum) a Eubacterium aerofaciens či Eubacterium lentum
(syntetizuje 21-dehydroxylázu, která konvertuje karcinogenní žlučový tetrahydrodeoxykortikosteron na
nekarcinogenní pregnanolon a pacienti s kolorektálním karcinomem mají fekální aktivitu tohoto
enzymu sníženou až o 99 % ve srovnání se zdravými osobami).
Pro výsledný vliv bakterií tlustého střeva na hostitele hraje zcela zásadní roli strava. Mezi základní
zásady patří zvýšit příjem vlákniny a selenu, restrikce červeného masa a redukce příjmu tuků (snížení
množství žlučových kyselin ve stolici a tím snížení množství substrátu pro bakteriální enzymy) a soli.
Ateroskleróza
Některé bakterie střevního mikrobiomu produkují látky (např. trimethylaminoxid, a L-karnitin), které se
dostávají do krevního oběhu a přispívají (spolu s dalšími významnějšími faktory na nich nezávislými)
k rozvoji tohoto běžného onemocnění.
Funkce beta-glukuronidázy spočívá v hydrolýze konjugátu kyseliny glukuronové a potenciálně karcinogenního metabolitu
vzniklého v játrech vedoucí k jeho uvolnění v tračníku. Zvýšená aktivita tohoto enzymu je pozorována u osob, jejichž dieta je
bohatá na červené maso a živočišné tuky. Naopak fermentovatelná vláknina aktivitu tohoto enzymu snižuje.
Nitrátreduktáza (nitráty přijaté potravou jsou redukovány nitrátreduktázou bakterií tlustého střeva na toxičtější nitrity, které
vytvářejí s nitrogenními substancemi z velké většiny karcinogenní a DNA alkylující N-nitro sloučeniny.
7-alfa-dehydroxyláza transformuje primární žlučové kyseliny (chenodeoxycholovou a cholovou) na sekundární žlučové
kyseliny (deoxycholovou a lithocholovou). Ty jsou genotoxické a kancerogenní, dále přispívají k selekci buněk rezistentních vůči
apoptóze.
1 D. Kohoutová, J. Bureš. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní medicína 2013; 15(5): 167-169.
33
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Obezita
Verze 02
1
Bylo zjištěno, že složení a vlastnosti střevního mikrobiomu se liší u jedinců s obezitou ve srovnání
s jedinci, kteří měli BMI v normálním pásmu (klesá zastoupení Bacteroides na úkor jiných bakterií).
Ukázalo se, že komenzální bakterie se účastní pochodů, které rozhodují o příjmu energie z potravy,
která se mění v tukovou tkáň. Bakterie kmene Firmicutes mají schopnost fermentací potravy získat
až 1 000 kcal energie za den navíc. Mezi Firmicutes patří i kmen Lactobacillus – u obézních bylo
zjištěno v nativním mikrobiomu vyšší zastoupení L. reuteri a nižší zastoupení L. casei a L. plantarum.
U obézních se také nachází častěji Staphylococcus aureus. Proto je snaha snížit procentuální
zastoupení těchto bakterií podáváním bakterií jiných kmenů.
Mikrobiom obézních je tedy schopen získat i z nenatravitených složek potravy energii. Posun ve
složení mikrobiomu je spojen i s vyšší úrovní metabolismu sacharidů ve střevě a také s vyšší
resorpcí cukrů a tuků ze střeva.
Změnou složení mikrobiomu je ovlivněna také:

produkce SCFA – zejména butyrátu,

permeabilita střevní sliznice.
Celkově dochází v organismu obézního k prozánětlivému stavu a všechny tyto změny vedou
i k inzulinové rezistenci (a následně i cukrovce 2. typu).
Složení mikrobiomu záleží také na složení stravy – při výrazném snížení příjmu cukrů se zastoupení
Bacteroides / Firmicutes může opět upravit. Také při snížení nadváhy dochází k úpravě tohoto
poměru.
CNS
2
a) Deprese a úzkosti
Byl prokázán vliv střevního mikrobiomu na metabolismus tryptofanu (esenciální aminokyselina
získávaná z potravy, prekurzor serotoninu) a serotonergní systém. Udržování rozmanitosti střevního
mikrobiomu přispívá k normálnímu fungovaní tohoto systému a mohlo by předcházet nebo snižovat
intenzitu potíží u těchto onemocnění.
b) Autismus
Přestože na příčinu rozvoje tohoto mentálního postižení dosud není jednotný názor, experimentální
studie na zvířatech potvrdila vliv B. fragilis na chování myší, jako by tuto poruchu měly.
1 S. Solar. Prebiotika a probiotika v klinické praxi. Med. Pro Praxi 2010; 7(1): 14–18
2 S. M. O´Mahony, G. Clarke, Y. E. Borre et al. Serotonin, tryptofan metabolism and the brain-gut-microbiome axis.
Behavioural Brain Research 2015; 277: 32-48.
34
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Diabetes
Verze 02
1
a) DM 1. typu
Střevní mikrobiom pacientů s DM 1. typu vykazuje rozdíly od mikrobiomu zdravé populace. Tyto
změny mikrobiomu jsou patrné již před rozvinutím onemocnění. Díky nim je zvýšena střevní
permeabilita, některé střevní bakterie mohou pronikat do oběhu, vyvolat zánět a narušit tak funkci
B-buněk pankreatu. Také je pozměněna tvorba mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA).
Obr. 15: Střevní mikrobiom u DM 1. typu
b) DM 2. typu
Pozměněný střevní mikrobiom se dává do souvislosti i se vznikem DM 2. typu. Mikrobiom je podobný
jako mikrobiom při obezitě a vede k prozánětlivému stavu v celém organismu. Úpravou stravovacích
návyků a hmotnosti je možné mikrobiom upravit. Jako efektivní se jeví i podávání prebiotik.
Alergie
2
U atopiků byly již v třetím týdnu života pozorovány změny mikrobiomu. Ve střevním mikrobiomu
alergických dětí je nižší zastoupení bakterií rodu Bifidobacterium a Enterococcus. Naopak jsou u nich
ve zvýšené míře zastoupené bakterie z rodu Clostridium a Staphylococcus. Pro vyvíjející se imunitní
1 C. Hu. Type 1 diabetes and gut microbiota: Friend or foe? Pharmacological Research 2015; 98: 9–15.
2 F. Kopřiva. Slizniční imunitní systém, mateřské mléko a pre(o)biotika. Prakt. lékáren. 2010; 6(1): 38–42.
35
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
systém je důležitý kontakt s širokou škálou mikroorganismů. Nízká expozice mikrobům okolního
prostředí je pravděpodobně jedním z faktorů podílejících se na častějším výskytu alergických
onemocnění.
2.4.2
Respirační trakt
1,2
Byl studován vliv mikrobiomu a jeho změn v souvislosti s onemocněními respiračního traktu a byly
pozorovány zásadní změny ve složení mikrobiomu na povrchu dýchacích cest a plic v závislosti na
současném onemocnění pacienta (astma, cystická fibróza, CHOPN a bronchiektázie), intenzitě
onemocnění, rozsahu zánětu a vystavení antibiotiky či viry. Právě v závislosti na odpovědi imunitního
systému na tato onemocnění produkcí cytokinů, katecholaminů, zvýšením teploty a dodáním energie
se vytváří selektivně příznivé podmínky pro růst některých kmenů. Na vzniku nosních polypů
mechanismem aktivace některých Th-lymfocytů a dendritických buněk se v některých studiích
prokázal vliv kmene Staphylococcus aureus.
Také některé léky používané při terapii chronických onemocnění respiračního traktu mohou ovlivňovat
složení mikrobiomu, např. inhalační kortikoidy významně ovlivňují množství kvasinek nejen v dutině
ústní, ale také v plicích. Na zvýšení počtu kvasinek, zvláště u astmatiků, se také podílí každá
antibiotická léčba.
Astma bronchiale
3
U astmatiků je odlišný i mikrobiom v dýchacích cestách, častěji se u nich nachází Moraxella
catarrhalis, Haemophilus influenzae, a Streptococcus pneumoniae. Dosud není jasné, jestli právě tyto
bakterie mohou vést ke vzniku astmatu, nebo zda jsou v respiračním mikrobiomu přítomny z důvodu
pozměněné imunity. I aplikace inhalačních kortikoidů vede ke změnám v respiračním mikrobiomu
(větší diverzita).
4
Byl prokázán zásadní vliv expozice ATB, alergeny a bakteriemi v prenatálním období matkou
a následně v prvních letech života dítěte (např. protektivní účinek bakterií obsažených v prachu
vyskytujícího se na farmách či probiotik a naopak rizika po prodělání akutních virových infekcí u dětí
mladších 3 let, nebo expozice nezralého GIT mikrobiomu patogeny) na rozvoj astmatu.
Bylo také zjištěno, že některé geny člověka ovlivňují bariérové funkce epitelu dýchacích cest a tím se
mění interakce mezi mikroorganismy a slizniční imunitou. Mikroorganismy obecně mohou
v respiračním traktu stimulovat různými mechanismy imunitní systém, který následně reaguje
rozvojem zánětu a může se rozvinout v astma.
1 R. P. Dickson, F. J. Martinez, G. B. Huffnagle. The role of the microbiome in exacerbations of chronic lung diseases.
Lancet 2014; 384: 691-702.
2 E. S. Gollwitze, B. J. Marsland. Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases – Potential for therapy.
Pharmacology & Therapeutics 2014; 141: 32-39.
3 T. T. Hansel, S. L. Johnston, P. J. Openshaw: Microbes and mucosal immune responses in asthma. Lancet 2013; 381:
861-873.
4 Y. Huang. The microbiome in asthma. J Allergy Clin Immunol 2015;135:25-30.
36
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Kůže
2.4.3
Verze 02
1,2,3
U kůže, stejně jako u jiných systémů, lze rozlišovat dva základní jevy:

Obranné reakce imunitního systému na specifické mikroorganismy (=pozitivní stimulace a
eliminace patogenů, spolupráce).

Patologické varianty těchto reakcí
o
snížená imunita (ať už hostitele, nebo vybitím mikrobiomu ATB) - narušená bariérová
funkce kůže pro patogeny (navíc se komenzální bakterie mohou začít projevovat jako
patogenní)
o
hyperreaktivita některých složek imunitního systému
Mikrobiom kůže je zejména charakteristický svou vysokou variabilitou a různorodostí v zastoupení
jednotlivých členů této komunity, proto je interpretace změn mikrobiomu v souvislosti s některými
onemocněními vykazujícími poruchy imunitního systému poměrně obtížná (např. lupénka). Co však
bylo běžně prokázáno - snížení rozmanitosti složení bakteriálních kmenů na úkor jednoho
dominantního vede k rozvoji onemocnění daného systému.
Akné
I u akné se předpokládá vliv změn bakteriální kolonizace na rozvoj tohoto kosmetického problému. Za
základní mechanismus je považována hormonálně indukovaná zvýšená produkce mazu, porucha
keratinizace a vytlačení jiných bakterií kmenem Propionibacterium acnes. Právě mazové folikuly
poskytují těmto bakteriím anaerobní prostředí bohaté na výživu. Bakteriální metabolity jako
hyaluronidázy, lipázy a proteázy následně spouští nespecifickou reakci imunitního systému, zánět.
4
Lupy
Lupy patří mezi nejčastější kožní poruchu vlasové pokožky. Jejich výskyt je charakteristický
hromaděním suchých či mastných šupinek na vlasové pokožce a ve vlasech. Jedním z faktorů
podílejících se na tvorbě lupů je zvýšený výskyt kvasinek rodu Malassezia (M. furfur, M. globosa). Tyto
kvasinky jsou běžnou součástí kožního mikrobiomu. Samy o sobě nejsou schopné vyvolat
onemocnění. Přesné příčiny vzniku lupů prozatím nejsou známy. Zvýšený výskyt se nachází v
oblastech s vyšší produkcí kožního mazu. Malassezie vylučuje kyselinu olejovou, která proniká do
horních vrstev kůže a podporuje zánětlivý proces, který vede ke zrychlení výměny kožních buněk.
Tyto buňky se shlukují a vytvářejí pak viditelné lupy.
1 M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Skin microbiota: Microbial community structure and its potential association
with health and disease. Genetics and Evolution 2011; 11: 839-848.
2.B. Trivedi. The surface brigade. Nature 2012; 492: 60-61.
3 J. A. Sanford, R. L. Gallo. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in Immunology 2013; 25: 370377.
4 X. Jun, C. Saunders. Dandruff-associated Malassezia genomes reveal convergent and divergent virulence traits
shared with plant and human fungal pathogens, Proc Natl Acad Sci USA, 2007; 104(47): 18730-18735.
37
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Atopická dermatitida
Atopická dermatitida patří k častým dětským onemocněním, které může přetrvávat do dospělosti. Pro
atopickou dermatitidu jsou charakteristické narušené bariérové funkce kůže (např. mutace proteinu
filagrinu, který je důležitou stavební složkou pokožky atd.). Jako u ekzému v 90 % případů jsou
v kožním mikrobiomu „přemnožené“ stafylokoky. Antibiotická léčba zaměřená na rod S. aureus vedla
ve studiích ke zlepšení stavu atopika.
Ekzém
Tímto imunitním onemocněním je postiženo kolem 15 % dětí a 2 % dospělých (data z USA). Zde bylo
jasně prokázáno, že se u více než 90 % ekzematiků na kůži vyskytují kolonie bakterie rodu
Staphylococcus aureus (v některých případech dokonce kompletně nahradil většinu bakteriální flóry),
který se v běžné populaci v rámci kožního mikrobiomu vyskytuje zřídka.
Lupénka
Lupénka (psoriasis) je chronické onemocnění imunitního systému, které postihuje kolem 2-3 %
světové populace. Bylo pozorováno, že k manifestaci tohoto onemocnění může docházet právě
změnou mikrobiomu, a to mírným snížením jeho druhové variability na úkor jiných, za normálních
okolností nepatogenně působících kmenů. Vliv konkrétního kmenu zatím prokázán nebyl.
2.4.4.
Urogenitální trakt
1,2
Bakteriální vaginóza
Bakteriální vaginóza je běžná vaginální infekce v případě mnoha žen. Ačkoliv zásadní příčiny této
nemoci nejsou známé, je bakteriální vaginóza spojena s poklesem laktobacilů s následným
přemnožením anaerobních mikroorganismů (Escherichia coli, Gardnerella vaginalis, Mycoplasma
hominis aj.) ve vaginální sliznici. Pokles laktobacilů vede ke zvýšení pH a vstupu dalších patogenů,
např. z perianální oblasti.
Vulvovaginální kandidóza
Nejčastějším původcem infekce jsou kmeny Candida albicans, C. glabrata, C. tropicalis, C. crusei.
Kvasinky jsou běžnou součástí poševního mikrobiomu u mnohých zcela asymptomatických žen.
Infekce močových cest
Ve všech případech dochází k přemnožení vybraných patogenů a jejich postup do vyšších, jinak
poměrně sterilních (v závislosti na pohlaví) segmentů močového ústrojí spolu s typickou odpovědí
1 D. H. Martin. The microbiota of the vagina and its inluence on women´s health and disease. American Journal of
Medicinal Science 2012; 343: 2-9.
2 R. Mandar. Microbiota of male genitál tract: Impact on the health of man and his partner. Pharmacological Research
2013; 69: 32-41.
38
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
imunitního systému. Bylo zjištěno, že primární příčinou chronických zánětů močového měchýře (spíše
u žen) a prostaty může být časté užívání antibiotik, které mohou odstartovat tyto vleklé potíže.
Mikrobiom ve spermatu mužů z neplodných párů
1
U mužů žijících ve zdravém plodném páru je výskyt laktobacilů významně vyšší. Probiotická
intervence s cílem zvýšit jejich výskyt by mohla pomoci normalizovat spermatický mikrobiom mužů
žijících v neplodných párech. Jaký bude vliv této probiotické intervence na plodnost páru po léčbě – to
musí ještě ověřit klinické studie.
Obr. 16: Rozdíl v poměrech jednotlivých kmenů ve spermatu u zdravých (výše)
a neplodných mužů (níže – ústup laktobacilů a nárůst prevotell)
1 S. L. Weng, C. M. Chiu, F. M. Lin et al.: Bacterial communities in semen from men of infertile couples: metagenomic
sequencing reveals relationships of seminal microbiota to semen quality. PLoS One. 2014;9(10):e110152.
39
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
3 ANTIBIOTIKA A REZISTENCE
3.1
Úvod
Antibiotika (ATB) jsou látky mikrobiálního původu, které ve svých účinných koncentracích inhibují růst
jiných mikroorganismů. Látkám přírodního původu zůstává název „antibiotika“, i když je chemicky
modifikujeme, případně vyrábíme synteticky. Pro látky připravené pouze chemicky se používá termín
chemoterapeutika. V praxi však za antibiotika označujeme všechny látky s antibakteriálním účinkem,
bez rozdílu původu.
1
Éra antibiotik je spojena se jménem Alexandra Fleminga, který v roce 1928 popsal účinek plísně rodu
Penicillium na kmen Staphylococcus aureus. Penicilin byl jako první ATB zaveden do klinické praxe
roku 1942. Po velké expanzi vzniku nových ATB se vývoj zastavil v 70. letech a od té doby zaostává,
počet nových přípravků zaváděných do praxe klesá.
3.2
Klasifikace, dělení ATB2,3,4
Podle účinku můžeme antibiotika rozdělit na bakteriostatická a baktericidní. Baktericidní antibiotika
vedou k usmrcení patogenního organismu. Jejich klinický účinek se dostavuje poměrně rychle,
obvykle do 48 hodin. Bakteriostatická antibiotika zabraňují pouze růstu a množení bakterií, omezují
šíření infekce. Klinický efekt bývá patrný za 3–4 dny. Po jejich vysazení se bakterie mohou opět začít
množit, pokud nebyly imunitním systémem hostitele zlikvidovány. Ve vyšších koncentracích může
i bakteriostatické antibiotikum působit baktericidně. Zároveň antibiotikum, které je bakteriostatické pro
jeden druh bakterie, může být baktericidní pro jiný druh.
O účinnosti látky na příslušnou bakterii vypovídá minimální inhibiční (MIC) a minimální baktericidní
koncentrace (MBC). MIC udává nejnižší koncentraci látky, která inhibuje viditelný růst daného
mikroorganismu po inkubaci přes noc. MBC je nejnižší koncentrace látky, která během 24 hodin
usmrtí 99,9 % původní populace mikrobů.
Aby byl účinek antibiotika dostatečný, je třeba, aby koncentrace antibiotika v místě infekce odpovídala
hodnotám MIC/MBC. Významnou vlastností některých antibiotik je postantibiotický efekt, kdy
dochází k potlačení růstu bakterií i při poklesu koncentrace antibiotika pod hodnoty MIC (β-laktamy,
aminoglykosidy).
Ačkoliv objev penicilinu je připisován Alexandru Flemingovi, účinek plísně rodu Penicillium popsal na konci 19. století
francouzský lékař Ernest Duchense, ale jeho výzkum zůstal zapomenut.
1 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5.
2 H. Lüllmann, K. Mohr, M. Wehling. Farmakologie a toxikologie. Grada 2004; 2. české vydání. ISBN 80-247-0836-1.
3 D. Lincová, H. Farghali. Základní a aplikovaná farmakologie. Galén 2007; 2. vydání. ISBN 978-80-7262-373-0.
4 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5.
40
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Tabulka 1: Dělení základních ATB a jejich běžné indikace
ATB skupina
β-laktamová
antibiotika
Zástupci
Indikace

penicilin G, V

akutní tonzilitidy (1. volba)

amoxicilin








akutní sinusitidy (1. volba)
akutní otitidy (1. volba)
akutní exacerbace chronické bronchitidy (1.
volba)
pneumonie (1. volba)
infekce močových cest (1. volba)
akutní sinusitidy (2. volba)
záněty středního ucha
akutní exacerbace chronické bronchitidy


akutní sinusitidy (2. volba)
akutní otitidy (2. volba)

rezervní antibiotika pro léčbu těžkých
polymikrobiálních a mulitrezistentních infekcí















infekce dolních cest dýchacích
meningitida
závažné opakované infekce močových cest
kožní infekce
tuberkulóza
akutní sinusitidy (2. volba)
pneumonie (1. volba)
meningitida
tyfus
pneumonie
oční infekce
akutní tonzilitidy (2. volba)
akutní sinusitidy (2. volba)
akutní otitidy (2. volba)
akutní exacerbace chronické bronchitidy (2.
volba)
pneumonie (2. volba)
stafylokokové infekce kostí, zubů
infekce horních a dolních CD
vankomycin je rezervní ATB pro léčbu
těžkých G+ infekcí
peniciliny +
 k. klavulanová
 sulbaktam
 tazobaktam
 cefprozil
 cefuroxim axetil
 cefadroxil
 imipenem

aztreonam








gentamicin
tobramycin
amikacin
neomycin (lok.)
streptomycin
tetracyklin
doxycyklin
chloramfenikol
Makrolidy




erytromycin
klaritromycin
azitromycin
roxitromycin
Linkosamidy

klindamycin
Peptidy





bacitracin (lok.)
polymyxin (lok.)
vankomycin
sulfametoxazol
+trimetoprim
(cotrimoxazol)
sulfasalazin


ofloxacin
ciprofloxacin

levofloxacin
Ansamyciny

rifampicin
Nitroimidazoly

metronidazol
Nitrofurany

nitrofurantoin
Aminoglykosidy
Tetracykliny
Amfenikoly
Sulfonamidy
Chinolony








akutní sinusitidy (2. volba)
akutní otitidy (2. volba)
infekce močových cest (1. volba)
chronická autoimunitní zánětlivá onemocnění




infekce močových cest (2. volba)
oční infekce
infekce zvukovodu
respirační infekce (2. volba)





tuberkulóza
lepra
eradikace Helicobacter pylori
trichomoniáza
infekce močových cest (1. volba)
41
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
3.3
Verze 02
Mechanismus účinku ATB1
Antibiotika mohou v bakteriální buňce zasáhnout různé struktury a procesy nezbytné pro její růst,
množení a životaschopnost.
Tabulka 2: Přehled mechanismů účinku antibiotik
mechanismus účinku
skupina ATB
efekt
inhibice syntézy bakteriální stěny
β-laktamy
glykopeptidy
bacitracin
baktericidní
baktericidní
baktericidní
narušení buněčné cytoplazmatické membrány
polymyxiny
baktericidní
tetracykliny
aminoglykosidy
makrolidy
linkosamidy
chloramfenikol
chinolony
ansamyciny
bakteriostatický
baktericidní
bakteriostatický
bakteriostatický
bakteriostatický
baktericidní
baktericidní
interference s DNA
nitroimidazoly
nitrofurany
baktericidní
bakteriostatický
zásah do metabolismu kyseliny listové
sulfonamidy
pyrimidiny
bakteriostatický
bakteriostatický
inhibice syntézy proteinů
inhibice syntézy nukleových kyselin
Obr. 17: Mechanismy účinku jednotlivých skupin ATB2
1 S. Sanchéz, A. L. Demain. Antibiotics: Current Inovations and Future Trends. Caister Academic Press 2015; ISBN 978-1908230-55-3.
2 L. Hawley, R. J. Ziegler, B. L. Clarke. Microbiology & Immunology. Lippincott Williams & Wilkins 2014; 6th edition. ISBN
978-1-4511-7534-9
42
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
3.4
Verze 02
Mechanismy rezistence ATB
V době objevu penicilinu, jeho zavedení do klinické praxe (r. 1942) a s neustávajícím vývojem nových
antibiotik se zdál být problém bakteriálních infekcí vyřešený. Ne však na dlouho. Již 4 roky po
zahájení aplikace penicilinu bylo 14 % kmenů S. aureus v amerických nemocnicích rezistentních.
Nárůst bakteriální odolnosti je alarmující, ne však překvapující. Schopnost bakterií přizpůsobovat se
vnějšímu prostředí, tedy i působení antibiotik, je důvodem jejich přežívání již několik miliard let.
1
Bakteriální rezistence patří k nejvýznamnějším problémům současné medicíny. Důsledkem
silného selekčního tlaku antibiotik se vyvinuly multirezistentní patogeny, které se brzy mohou stát
neléčitelnými.
Samotné používání antibiotik je faktorem, který vede ke vzniku rezistence. Antibiotika patří k nejčastěji
předepisovaným léčivům v humánní medicíně. Nicméně až 50 % jich je předepisováno v případech,
kde jich není třeba (virové infekce), nebo nejsou zvolena optimálně (citlivost bakterií, doba léčby,
dávka ad.). Antibiotika jsou rovněž používána u potravinových zvířat k prevenci a léčbě infekcí a také
jako růstové stimulátory. Evropská unie shledala, že použití antibiotik pro podporu růstu
hospodářských zvířat není nutné, a rokem 2006 bylo takovéto použití zakázáno. Americká správa
potravin a léčiv (FDA) naopak došla k závěrům, že s podáváním antibiotických růstových stimulátorů
nejsou spojena žádná rizika.
2
Tabulka 3: Základní pojmy spojené s ATB rezistencí3
Zkřížená rezistence
Sdružená rezistence
Primární
rezistence
(přirozená)
Sekundární rezistence
(získaná)
Necitlivost ke dvěma a více látkám, které mají podobnou chemickou
strukturu a stejný mechanismus účinku.
Necitlivost patogenu na více nepříbuzných antibiotik.
 multirezistence – až 6 ATB
 polyrezistence – 7 a více ATB
Geneticky podmíněná necitlivost na antibiotikum bez předchozího kontaktu.
Vzniká v průběhu nebo následkem antibiotické terapie v důsledku
selekčního tlaku prostředí.
 genotypová (vznik spontánních mutací nebo přenosem genu od
jiné bakterie)
 fenotypová (adaptace na prostředí – např. tvorba spor, nebo
jiných odolných forem)
Geny rezistence na chromozomech se přenášejí přímo na dceřiné buňky (klonální šíření, vertikální
přenos rezistence), zatímco geny na plasmidech, transpozonech a bakteriofázích, kteří mohou
takové geny získat z chromozomu bakterií, se přenášejí horizontálně mezi bakteriemi stejného nebo
různého druhu a rodu. Horizontální přenos genů mezi bakteriemi má mimořádný význam pro jejich
evoluci. Umožňuje rozšířit rezistenci na bakterie, které nikdy nebyly antibiotiku vystaveny.
1 M. Kolář. Vývoj bakteriální rezistence a nová antimikrobní léčiva. Interní Medicína 2007; 5: 216-216.
2 Potraviny, eAGRI. Antibiotické růstové stimulátory v živočišné výrobě v USA a v EU. On-line [cit. 2015-06-12]. Dostupné
z: http://eagri.cz/public/web/mze/potraviny/bezpecnost-potravin/antibioticke-rustove-stimulatory-v.html
3 M. Kolář. Bakteriální rezistence k antibiotické léčbě. Postgraduální medicína 2013; 8: 5-10.
43
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Horizontální přenos cizorodé DNA je možný třemi mechanismy: konjugací, transformací
a transdukcí (obr. 18). Při procesu transformace se přenáší genetická informace bez přímého
kontaktu mezi donorem a příjemcem. Bakteriální transdukce je přenos genetického materiálu z jedné
bakteriální buňky do druhé pomocí virové částice (bakteriofága). Konjugace je proces spájení bakterií
pomocí pilusů.
Horizontální genový přenos má hlavní podíl na rostoucí antibiotické rezistenci. Antibiotická terapie
nezvyšuje rezistenci pouze u patogenních mikroorganismů, ale zároveň se přenáší i v komenzální
mikroflóře, odkud je pak dostupná pro transfer do dalších patogenů.
Obr. 18: Horizontální přenos genetické informace: mechanismy a proces šíření
rezistence mezi komenzálními a patogenními bakteriemi1
Plasmid je malá kruhová molekula DNA, která kóduje doplňující vlastnosti bakterie, často však velmi důležité pro její přežití
(např. právě geny rezistence). Transpozon je úsek DNA, který je schopen měnit svou pozici v genomu, může tedy přenést
geny rezistence z chromozomu na plasmid.
1
E. Y. Furuya, F. D. Lowy. Antimicrobial resistant bacteria in the community setting. Nature Reviews Microbiology 2006; 4:
36-45.
44
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
K obecným mechanismům rezistence patří změna permeability bakteriálních obalů, zvýšené
vylučování antibiotika z buňky (efflux), změna cílové struktury nebo její nepřítomnost, metabolické
změny v bakteriální buňce a enzymatická inaktivace antibiotika.
Obr. 19: Obecné mechanismy antibakteriální rezistence1
Tabulka 4: Přehled mechanismů rezistence na nejčastěji používaná ATB2
antibiotikum
β-laktamy
aminoglykosidy, makrolidy
chloramfenikol
tetracykliny
chinolony
sulfonamidy, trimetoprim
mechanismy rezistence
produkce β-laktamáz
 permeability buněčné stěny
změna penicilin-vazebných proteinů (PBP)
 vazebnost na ribozomy
 permeability buněčné stěny
produkce inaktivujících enzymů
 vazebnost na ribozomy
 permeability buněčné stěny
 aktivity chloramfenikol-acetyltransferázy
 transport k ribozomům
aktivní buněčný efflux
rezistence DNA-gyrázy
 permeability buněčné stěny
aktivní buněčný efflux
rezistence syntetázy kyseliny listové
rezistence reduktázy kyseliny dihydrolistové
 permeability buněčné stěny
1 L. Hawley, R. J. Ziegler, B. L. Clarke. Microbiology & Immunology. Lippincott Williams & Wilkins 2014; 6th edition. ISBN
978-1-4511-7534-9.
2 WikiSkripta. Antibiotika. On-line [cit. 2015-06-12]. Dostupné z: http://www.wikiskripta.eu/index.php/Antibiotika.
45
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
„Malicherné“ indikace ATB
3.5
Racionální používání antibiotik je nezbytné pro dosažení terapeutického efektu a zachování účinnosti.
Nevhodně zvolená antimikrobní terapie s sebou nese riziko rezistence, lékové toxicity, nežádoucích
interakcí a jiných komplikací, mnohdy i zmlžení správné diagnózy. Velké rozpaky způsobuje
rozhodování o indikaci ATB léčby u akutních respiračních infekcí a horečnatých stavů s chudým
fyzikálním nálezem. Pokud je febrilní pacient stabilizovaný, není nutné ihned podat ATB, ale nejprve
provést vyšetření (anamnéza, fyzikální, laboratoř). Podobné dilema nastává u močových infekcí. Lékař
je tak pod tlakem pacientů, nebo rodičů nemocných dětí, léčit onemocnění ihned.
1
Jak už bylo řečeno výše, k nepřiměřené, neopodstatněné, nebo nedostatečné terapii antibiotiky
přispívají také sami pacienti. Z antibiotických týdnů pořádaných ČLnK vyplývá, že většina pacientů
považuje ATB za vhodná k terapii virových infekcí. Třetina má ATB za léky proti chřipce a nachlazení.
Pacienti navíc vykazují nízkou compliance při terapii (dodržování klidového režimu, konzumace
alkoholu, ponechání si části dávky na příště a následné použití ATB na základě vlastního rozhodnutí,
nedodržování zásad při aplikaci léku atd.), zde je proto intervence farmaceuta při expedici ATB
nezbytná.
Samostatnou oblastí je pak podávání ATB zvířatům (přes 80 % celkové spotřeby ATB), které se
významně podílí na rozvoji bakteriální rezistence. Pro vznik rezistence je podání ATB zvířeti velkým
oknem příležitosti:

U chovů, kde se antibiotikum podává jako medikované krmivo, nelze zajistit správnou dávku
pro všechna zvířata. Existuje proto riziko poddávkování a rozvoje rezistence.

Některá ATB vychází spolu s výkaly v aktivní formě a kontaminují půdu, která je plná bakterií
a opět může způsobit zvýšenou odolnost vnímavého kmenu.

V některých zemích je stále povoleno podávat ATB ke zrychlení růstu a nabírání hmotnosti
zvířete – nízké dávky léčiva v živočišných produktech.
Obr. 20: Spotřeba ATB za rok (Německo vlevo, USA vpravo)1,2
1 V. Dostál. Používáme antimikrobiální terapii racionálně? Medicína pro praxi 2011; 8(12): 518-522. Dostupné z:
http://www.medicinapropraxi.cz/pdfs/med/2011/12/05.pdf.
2 Hollis A, Ahmed Z: Preserving antibiotics, rationally. N Engl J Med. 2013; 369(26):2474-6.
46
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
3.6
Verze 02
Strategie antibiotické terapie
Antibiotická terapie je kauzální léčbou s cílem eliminovat známého původce infekce. V praxi je však
nutné rychlé rozhodnutí a je třeba postupovat empiricky na základě znalostí nejčastějších
mikroorganismů, které mohou vyvolat infekci daného orgánu, s informacemi o regionální rezistenci
nejčastějších bakteriálních patogenů a se znalostmi epidemiologické situace. Hlavním cílem je podat
antibiotikum, které se pro daného pacienta jeví jako nejvhodnější s ohledem na rozsah onemocnění,
případné komplikace a přidružené choroby. Doporučuje se podání látky s co
nejužším
antibakteriálním spektrem zahrnujícím pravděpodobného původce onemocnění. U život ohrožujících
infekcí jsou indikována širokospektrá antibiotika, popř. jejich kombinace.
1
Volba šíře spektra účinku je klinickým dilematem empirické terapie. Použití širokospektrých antibiotik s
sebou nenese takové riziko selhání empirické léčby, ale nese větší riziko vývoje rezistence. Čímž se
dostáváme do začarovaného kruhu, neboť rostoucí rezistence si žádá použití širokospektrých
a rezervních antibiotik.
Empirická léčba (bez bakteriologického průkazu původce) se volí v případě akutních infekcí. V terapii
chronických infekcí je nutná cílená antibiotická terapie – nejprve je izolován původce a následně
určena jeho citlivost na antibiotika. Kromě volby správného antibiotika je nutné pro účinnou terapii
dodržet dávky a časové intervaly, které odpovídají farmakokinetickým profilům látek.
Režim profylaktického podávání antibiotik se využívá u pacientů s vysokým rizikem vývoje infekce,
např. před operací nebo u imunosuprimovaných a onkologických pacientů.
Tabulka 5: Nejčastější chyby v antibiotické léčbě I.2
Nejčastější chyby v antibiotické léčbě
podání ATB u neinfekčních stavů
ATB není antipyretikum!
podání ATB u běžných respiračních
onemocnění
v naprosté většině případů se jedná o virózy
není prokázáno etiologické agens
(v praxi je nutné postupovat empiricky)
efekt baktericidních ATB za 1–2 dny,
bakteriostatických za 3–4 dny
podání ATB před odběrem materiálu
předčasná změna ATB
chybná výměna ATB
za látku téže skupiny, resp. stejného spektra
zbytečné prodlužování terapie
riziko rozvoje rezistence (nebo naopak
nedostatečná léčba – pochybení pacienta)
poddávkování ATB
vznik rezistentních kmenů
podání bez ohledu na farmakokinetiku
dostane se vůbec ATB do místa infekce?
použití širokospektrého ATB tam, kde by
stačilo úzké spektrum
„S kanonem na vrabce.“
1 V. Bartů. Přístup k antibiotické léčbě respiračních infekcí. Interní Medicína 2007; 2: 70-74. Dostupné z:
http://www.internimedicina.cz/pdfs/int/2007/02/04.pdf
2 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5.
47
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Tabulka 6: Nejčastější chyby v antibiotické léčbě II.1
Nejčastější chyby v antibiotické léčbě
použití injekční formy tam, kde by stačila
perorální
dávkování bez ohledu na jaterní a ledvinové
funkce
použití kombinace tam, kde by stačilo jedno
ATB
lokální podání tam, kde je vhodnější celkové
podání
neznalost regionální situace, pokud jde o
rezistenci
nepříjemné pro pacienta, nákladnější
nebezpečí toxicity
špatná interpretace nálezu
vznik alergie a rezistence
počáteční empirická léčba pak nemůže mít
úspěch
Pro boj se zvyšující se bakteriální rezistencí byly navrženy tři hlavní strategie antibiotické léčby: (1)
obměna struktury antibiotika, (2) kombinace antibiotik a (3) antibiotický „cycling“ neboli rotace
antibiotik.
2
Strukturní úpravy základního skeletu antibiotika mohou rozšířit spektrum účinku a obejít
mechanismy rezistence za současného zachování základního mechanismu účinku ATB skupiny.
Např. u β-laktamů se dosáhlo modifikací skeletu rozšíření spektra účinku z původních G+ bakterií na
G-.
Synergického účinku při kombinaci antibiotik se využívá, pokud léčba jedním antibiotikem nebyla
dostatečně účinná. Interakce obou látek umožní podat nižší dávky za současného zachování
baktericidního účinku. Použitím nižších koncentrací antibiotik se sice snižuje jejich toxicita na lidský
organismus, ale zároveň si bakterie mnohem snáze vyvíjí rezistenci. Jakmile je dosaženo rezistence
k jednomu z kombinace antibiotik, subterapeutická dávka druhého antibiotika není pro terapii
dostačující. Synergická kombinace látek tedy může mít opačný efekt, než pro který byla původně
navržena.
Antibiotický „cycling“ využívá jevu vedlejší antibiotické citlivosti. Předpokládá se, že vyvinutím
rezistence k jednomu antibiotiku se bakterie stane citlivější k jinému. V některých případech mohou
dvě antibiotika přinášet vzájemnou vedlejší citlivost. Navržená antibiotická strategie spočívá
v podávání jednoho antibiotika do vzniku rezistence a následný přechod na léčbu dalším antibiotikem.
Rotace antibiotik pokračuje do doby, než je infekce zcela vyléčena. Protože vystavení jednomu
antibiotiku vede ke zvýšené citlivosti na druhou látku, riziko šíření rezistence se snižuje.
1 M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 80-86850-00-5.
2 M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal
of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.
48
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
3.7
Verze 02
Vybrané mikrobiomy a vliv ATB terapie1,2
Komenzální mikroflóra se významně podílí na udržení homeostázy lidského organismu a zajišťuje
řadu fyziologických procesů. Antibiotická terapie, vedle eradikace patogenních mikroorganismů, má
dopad i na ni. Množství bakteriálních kmenů rezistentních nebo na dané antibiotikum necitlivých se
zvýší na úkor kmenů senzitivních. Narušení komplexní „komunity“ komenzálních mikroorganismů
může mít přechodné nebo trvalé následky na lidské zdraví. Dalším závažným problémem je
obohacení genomu těchto bakterií (například cestou plasmidů probiotických bakterií) o rezistentní
geny, které se mohou přenášet na patogenní organismy. Geny rezistence mohou v populaci
komenzálních bakterií přetrvávat i několik let po ukončení terapie antibiotiky.
3.7.1
3
GIT
a) Dutina ústní
Orální mikroflóra je poměrně stabilní ekosystém díky tvorbě biofilmu, který redukuje citlivost
k antibiotikům. Efekt antimikrobní terapie na její složení se liší dle použitého antibiotika. Zatímco např.
ciprofloxacin nemá na složení ústního mikrobiomu žádný vliv, podání amoxicilinu a tetracyklinu
způsobí narušení, které může vyústit v kolonizaci Candida albicans nebo enterobakteriemi. Vývoj
počtu rezistentních orálních bakterií byl sledován u antibiotik nejčastěji preskribovaných v zubním
lékařství (amoxicilin, tetracyklin, klindamycin, metronidazol). Ve všech případech došlo k rychlému
nárůstu rezistentních kmenů po zahájení terapie. Počet rezistentních kmenů ale začal opět rychle
klesat po ukončení léčby a vrátil se do stavu podobného před léčbou asi po 90 dnech.
4
b) Střevo
Nejlépe prozkoumaným mikrobiomem v souvislosti s antibiotickou léčbou je střevní mikroflóra.
Antibiotická terapie může vyústit v drastické změny ve složení střevní mikroflóry, některé z nich mohou
5
přetrvávat i roky po ukončení terapie. Změny mohou být rozličné kvůli rozdílné citlivosti různých
bakterií k různým antibiotikům. Studie, ve které byl podáván ciprofloxacin zdravým osobám, poukázala
na okamžitý účinek na složení střevní mikroflóry. V prvním týdnu po ukončení terapie se architektura
mikrobiomu začala obnovovat, ale stavu před podáním ciprofloxacinu nebylo dosaženo ani během
10 měsíců. Některé kmeny bakterií se dokonce úplně ztratily. Při terapii amoxicilinem bylo
pozorováno, že přesto, že před terapií rod Bifidobacterium ve střevě pacienta převažoval, tak ani 14
dnů po dobrání antibiotik nebyl ve střevním mikrobiomu detekován. ATB terapie narušuje i přirozenou
obranyschopnost GIT – například léčba metronidazolem vede ke ztenčení mukózní vrstvy na povrchu
1 C. Jernberg, S. Lofmark, C. Edlund et al. Long-term impacts of antibiotic exposure on the human intestinal microbiota.
Microbiology 2010; 156(11):3216–3223.
2 . C. Ubeda, E.G. Pamer. Antibiotics, microbiota, and immune Defense. Trends in Immunology 2012; 33(9): 459-466.
3 M. O. A. Sommer, G. Dantas. Antibiotics and the resistant microbiome. Current Opinion in Microbiology 2011; 14:556-563.
4 M. Wilson. Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease. Cambridge University Press
2005.
5 M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the Human Gut Microbiota. Journal
of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.
49
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
střeva. Další studie sledovala střevní mikrobiom po terapii klaritromycinem a metronidazolem
k eradikaci H. pylori. Některé mikroorganismy se plně nezotavily ani 4 roky po ukončení léčby.
1
Narušení komenzální střevní mikroflóry snižuje její schopnost odolávat invazi patogenních
mikroorganismů. Častým původcem střevních post-antibiotických infekcí je Clostridium difficile.
Infekce touto bakterií je bez předchozích změn ve střevní mikroflóře vzácná. Manifestovat se může
jako lehčí průjmové onemocnění, nebo také jako život ohrožující pseudomembranózní kolitida.
Nedávná studie prokázala, že za množení klostridií je pravděpodobně zodpovědné snížené množství
kyseliny sialové a fukózy, kterou běžně produkují komenzální bakterie. Riziko vzniku klostridiové
superinfekce je spojováno především s linkosamidy, cefalosporiny, aminopeniciliny a flurochinolony.
2
Narušení střevního „ekosystému“ vede rovněž k ovlivnění imunitní odpovědi organismu. Složení
střevní mikroflóry se zkoumá v souvislosti se vznikem různých střevních onemocnění, včetně
nespecifických střevních zánětů.
Znepokojující je množství antibiotik, které jsou podávána dětem, zatímco se jejich mikrobiom stále
vyvíjí. Data z Velké Británie udávají, že průměrnému dítěti je do 18 let věku předepsáno 10–20
antibiotik. Zároveň uvádí, že se sedmi cykly antibiotické terapie se riziko nespecifických střevních
3
zánětů zvyšuje třikrát. Diskutuje se také nad vlivem podávání širokospektrých antibiotik v prvních
2 letech života a jejich vliv na obezitu v dospělosti. Při podání antibiotik dětem do půl roku je tento
vztah nejmarkantnější.
ATB terapie také narušuje metabolismus a snižuje vstřebávání vitamínů. Ovlivňuje také imunitní
systém a může vést i ke zvýšenému riziku vzniku infekčních onemocnění – nejen bakteriálních
(například Clostridium difficile), ale i virových – ATB terapie (nejintenzivněji to bylo sledováno při léčbě
neomycinem) snižuje expresi dvou pro-cytokinů a tím zhoršuje imunitní odpověď na chřipkový virus.
3.7.2
Respirační trakt
V současné době neznáme přesný dopad užívání antibiotik na plicní mikrobiom. Plicní mikroflóra
může zůstat beze změn díky rezistenci na konkrétní antibiotikum. Můžeme však očekávat i narušení
složení a funkce mikrobiomu, které se může po ukončení léčby vrátit do původního stavu, nebo
naopak vede k trvalým změnám. Vliv antimikrobní léčby na složení a dynamiku plicních bakterií může
být buď přímý (spektrum účinku antibiotik), nebo nepřímý přes střevní mikrobiom a jeho efekt na
imunitu.
3
Expozice antibiotikům v prvních letech života dítěte je zkoumána jako jeden z environmentálních
faktorů v souvislosti s rizikem vývoje astmatu. S počtem užívaných antibiotik je asociováno rostoucí
riziko. Nejvyšší je potom u dětí, které užily více než čtyři antibiotika. S astmatem jsou spojována
1 H. Taggart, L. Bergstrom. An Overview of the Microbiome and the Effects of Antibiotics. The Journal for Nurce
Practitioners 2014; 10(7): 445-450.
2 K. M. Ng, J. A. Ferreyra, S. K. Higginbottom et al. Microbiota-liberated host sugars facilitate post-antibiotic expansion of
enteric pathogens. Nature 2013; 502: 96-99.
3 L. N. Segal, M. J. Blaser. A Brave New World: The Lung Microbiota in an Era of Change. Annals of the American Thoracic
Society 2014; 11(S1): S21-S27.
50
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
1
všechna antibiotika s výjimkou sulfonamidů. Terapie antibiotiky v dětství je rovněž uváděna jako
predispoziční faktor ve vývoji alergické rinitidy u dospívajících.
3.7.3
2
Kůže
Antibiotika podávaná k léčbě akné (tetracykliny, erytromycin, klindamycin) jsou nejčastěji
předepisována k dlouhodobé léčbě, ať už topickému nebo k systémovému podávání. Jejich rozšířené
užívání vede k narůstající rezistenci kožních bakterií. U bakterií rodu Propionibacterium je nejvíce
rozšířená rezistence k tetracyklinu, nejméně k erytromycinu. U různých druhů stafylokoků byl zjištěn
zvýšený výskyt multirezistentních kmenů. Antibiotická léčba může rovněž narušit citlivou rovnováhu
kožní mikroflóry a usnadnit osídlení různými patogeny. Např. kvasinky rodu Candida zřídka kolonizují
lidskou kůži, ale infekci mohou způsobit u imunosuprimovaných pacientů, diabetiků nebo právě po
antimikrobní léčbě.
3.7.4
3,4
Urogenitální trakt
1
Vaginální kandidózní infekce se mohou vyskytnout po terapii řadou antibiotik. Poševní sliznice se
stává náchylnější z důvodu redukce počtu přirozených laktobacilů. Infekce Candida albicans je
nejčastěji
spojována
s podáváním
penicilinu
V,
klaritromycinu,
azitromycinu,
tetracyklinu
a fluorovaných chinolonů.
Antibiotická terapie je rovněž jedním z rizikových faktorů vzniku infekcí močových cest. Po týdenní
léčbě amoxicilinem byla pozorována redukce anaerobní komenzální mikroflóry v okolí zevního ústí
močové trubice a značný nárůst enterobakterií (E. coli), jako hlavních patogenů urinálních infekcí.
Stav mikroflóry se vrátil do normálu po 3 týdnech od ukončení terapie. Naopak terapie kotrimoxazolem
nevykazovala na složení periuretrálního mikrobiomu žádný efekt.
1 F. Marra, C. A. Marra, K. Richardson et al. Antibiotic use in children is associated with increased risk of asthma.
Pediatrics 2009; 123(3): 1003-1010.
2 S. I. Yang, E. Lee, Y. H. Jung et al. Effect of antibiotic use and mold exposure in infancy on allergic rhinitis in
susceptible adolescents. Annals of Allergy, Asthma & Immunology 2014; 113(2): 160-165.
3 M. Wilson. Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease. Cambridge University Press
2005.
4 A. L. Cogen, V. Nizet, R. L. Gallo. Skin microbiota: a source of disease or defence? British Journal of Dermatology 2008;
158(3): 442-455.
51
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
3.8
Verze 02
ATB a expediční praxe1
Tabulka 7: Nejčastěji expedovaná ATB I.
ATB (př. HVLP)
Vybrané IT
Azitromycin
(Sumamed,
Azitrox)
antacida,
zidovudin,
warfarin,
alkalodiy
Cefadroxil
(Duracef,
Biodroxil)
Cefprozil
(Cefzil)
Cefuroxim axetil
(Zinnat, Xorimax)
digoxin,
statiny,
námelové
KI
Dispenzační minimum*
hypersenzitivita na
makrolidová ATB





bakteriostatická ATB,
aminoglykosidy, kličková
diuretika ve vysokých
dávkách
kombinace
s aminoglykosidový
mi ATB

p.o.
antikoncepce,
probenecid, warfarin
hypersenzitivita na
cefalosporiny





24 hodinový interval
na lačno
nepodávat současně
s antacidy (2h před a
4h po podání ATB)
nezávisle na jídle
snížení
účinnosti
antikoncepce
zkreslení výsledků u
diabetiků
nezávisle na jídle
vynechat alkohol
zkreslení výsledků u
diabetiků
po jídle
snížení
účinnosti
antikoncepce
lépe na lačno
neužívat
současně
s Ca, Mg, Fe, Zn
(mléko, antacida)
vliv na pozornost
fotosenzitivita
během jídla
fotosenzitivita
vyhýbat se látkám
zvyšujícím
aciditu
moči (ASA, vit. C,
ovocné šťávy)
antacida,
warfarin, hypersenzitivita na 
propafenon, amiodaron, chinolony a osoby 
sotalol, inzulín, PAD, mladší 18 let
některá
antiarytmika,
omeprazol,
theofylin,

sildenafil

Cotrimoxazol
verapamil,
diltiazem, hypersenzitivita na 
(Biseptol,
warfarin, ASA, PAD – účinné látky, těžké 
Sumetrolim)
deriváty
sulfonylurey, poškození
jater, 
metotrexát,
některá kojení, těhotenství,
antiarytmika,
antacida, děti mladší jak 2
PABA,
thiazidová měsíce
diuretika, fenytoin
Doxycyklin
antacida, Fe, Mg, Ca, hypersenzitivita na  během jídla
(Doxybene)
Zn,
živočišné
uhlí, tetracykliny,
 neužívat
současně
warfarin,
fenytoin, těhotenství,
s Ca, Mg, Fe, Zn
karbamazepin,
laktace, děti do 8
(mléko, antacida)
metotrexát, PAD – der. let věku
 fotosenzitivita
sulfonylurey,
alkohol,
 vyhnout se alkoholu
dihydroergotamin,
peniciliny, cefalosporiny
Klaritromycin
simvastatin, atorvastatin, hypersenzitivita na  nejlépe na lačno
(Klacid, Fromilid)
warfarin,
rifampicin, makrolidy,
 k zapíjení nepoužívat
fluoxetin, fenytoin, k. současná medikace
citrusové šťávy
valproová,
digoxin, statiny,
nebo
karbamazepin, diltiazem, ergotaminem,
námelové alkaloidy, PAD pacienti
– deriváty sulfonylurey, s prodlouženým QT
midazolam, třezalka
intervalem
*Základním opatřením při ATB léčbě je vždy dbát na dostatečný příjem tekutin.
Ciprofloxacin
(Ciplox, Cifloxinal)
1 D. Lincová, H. Farghali. Základní a aplikovaná farmakologie. Galén 2007; 2. vydání. ISBN 978-80-7262-373-0.
52
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Tabulka 8: Nejčastěji expedovaná ATB II.
ATB (př. HVLP)
Vybrané IT
KI
Klindamycin
(Dalacin)
warfarin
hypersenzitivita
účinnou látku
Dispenzační minimum*
na



Metronidazol
(Entizol)
Nitrofurantoin
Ofloxacin
(Ofloxin, Floxal)
Potencované
aminopeniciliny
(Augmentin,
Amoksiklav,
Unasyn)
disulfiramová reakce po
požití alkoholu, nebo při
současné
medikaci
warfarinem
verapamil,
diltiazem,
simvastatin,
atorvastatin, amiodaron,
p. o. glukokortikoidy
hypersenzitivita
na
účinnou
látku,
současné podávání
s amiodaronem,
I.
trimestr, kojení



Mg, Al, metoklopramid,
fenytoin, chinolony
přecitlivělost
na
účinnou látku, renální
a jaterní insuficience,
III.
trimestr,
nedonošené děti do
3 měsíců věku
hypersenzitivita
na
chinolony, epilepsie,
děti a dospívající,
těhotenství, kojení


antacida, Mg, Al, Fe, Zn,
warfarin,
propafenon,
amiodaron,
sotalol,
inzulín, PAD, některá
antiarytmika
allopurinol, warfarin, p.o.
antikoncepce,
metotrexát
hypersenzitivita
na
účinné látky, nebo na
jiné látky ze stejné
skupiny, žloutenka,
zhoršené
jaterní
funkce
přecitlivělost
na
rifamyciny,
těžká
jaterní insuficience,
hepatitida












s plnou sklenicí vody
nebo jídlem (dráždí
jícen)
vaginální krém vleže
před spaním, špiní
prádlo
(vložka)
+
vynechání sexuálního
styku
terapie akné – na
suchou
čistou
neporušenou pokožku
během jídla
zabarvuje tmavě moč
kovová
pachuť
v ústech
některé
vaginální
krémy mohou oslabit
ochranný
účinek
kondomů (až 72 hodin
po aplikaci)
během jídla
po
aplikaci
vypláchnout
ústa
(zabarvuje zuby)
zabarvuje tmavě moč
fotosenzitivita
nezávisle na jídle
neužívat současně s
antacidy
vyšší riziko závratí a
bolestí hlavy (vliv na
pozornost)
fotosenzitivita
na začátku jídla
snížení
účinnosti
antikoncepce
zkreslení výsledků u
diabetiků
na lačno
vysoký IT potenciál –
hlásit
všechny
užívané léky
 zbarvení
tělních
tekutin až do červena
(moč, sliny, slzy, pot)
 snížení
účinnosti
antikoncepce
V-Penicilin
přecitlivělost
na  nejlépe na lačno
(Penbene, Ospen)
peniciliny
nebo  pacienta se doptat,
cefalosporiny
zda nemá alergii na
penicilin
 snížení
účinnosti
antikoncepce
*Základním opatřením při ATB léčbě je vždy dbát na dostatečný příjem tekutin.
Rifampicin
(Benemicin)
amiodaron, atorvastatin,
karbamazepin,
klaritromycin,
klonazepam, zolpidem,
sildenafil,
verapamil,
diltiazem,
p.o.
antikoncepce, warfarin,
antacida, enalapril, PAD
– deriváty sulfonylurey
ASA
ve
vysokých
dávkách, indometacin,
p.o. antikoncepce
53
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
4 PROBIOTIKA A PREBIOTIKA
Úvod
4.1
Probiotika a s nimi související prebiotika a synbiotika jsou v posledních letech stále častěji
skloňovanými pojmy. Předmětem zkoumání je především jejich pozitivní vliv na lidské zdraví v
souvislosti s podporou funkce přirozeného mikrobiomu.
Probiotika (z řeckého „pro“ = pro, „bios“ = život) jsou podle Organizace spojených národů pro výživu
a zemědělství (Food and Agriculture Organization – FAO) a Světové zdravotnické organizace (WHO)
definovány jako živé mikroorganismy převážně lidského původu, které podány v dostatečném
množství ovlivňují příznivě zdravotní stav hostitele.
Ačkoliv bylo prokázáno, že mrtvé bakterie, části bakteriálních buněk, bakteriální DNA a uvolňované
substance mají antibakteriální, protizánětlivý, imunomodulační a další efekty podobné těm, které
vykazují živé bakteriální buňky, omezení termínu probiotický je dosud vyhrazeno výhradně pro živé
buňky.
Obr. 21: Živé kultury v léčivých přípravcích, doplňcích stravy a potravinách1
Mikroorganismy používané jako probiotika mají dle guidelines vydaných výše uvedených institucí
splňovat tyto podmínky:

lidský původ (v případě veterinárních probiotik by probiotický kmen měl pocházet ze stejného
druhu) a jasně definované a typizované (rodově, druhově) taxonomické zařazení

odolnost vůči nízkému pH (ev. úprava lékové formy, aby se probiotikum uvolnilo až v tlustém
střevě)

odolnost vůči žlučovým kyselinám a trávicím enzymům

odolnost vůči podmínkám při jejich technologickém zpracování (vyšší tlak, teplota)

schopnost přilnout ke sliznici trávicího ústrojí – kolonizace a tvorba biofilmu

schopnost množit se na sliznici střeva

bezpečnost - absence patogenních účinků (nepatogenní a netoxické)

schopnost pozitivně ovlivňovat zdraví hostitele (antagonizace patogenních mikroorganismů,
imunomodulace, tvorba antimikrobiálních látek atd.)
1 C. Hill, F. Guarner, G. Reid et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics
and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol
Hepatol. 2014;11(8):506-14.
54
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Probiotika a jejich pozitivní účinek na lidské zdraví je znám již od počátku dvacátého století, přesto
však jsou dosud málo prostudována. Bylo zjištěno, že probiotické druhy jsou schopny rozpoznávat,
syntetizovat a uvolňovat nízkomolekulární bioaktivní látky různého chemického složení, které mohou
penetrovat do intestinálního traktu, přilehlých tkání a buněk a modifikovat fyziologické nebo
metabolické procesy v lidském těle vyúsťující ve zdraví prospěšný efekt. Probiotické kmeny mohou
také spouštět kaskádu událostí spojenou s expresí různých genů, jejichž produkty mohou ovlivňovat
interakce mezi bakteriemi navzájem nebo mezi bakteriemi a buňkami lidského těla.
Naprostá většina probiotických a prebiotických preparátů v České republice je na trh uváděna
jako doplňky stravy, nebo jako součást specifických mléčných výrobků či jako součást kojenecké
a dětské výživy. Jen několik málo z nich je registrováno jako léčivé přípravky s prokázanou účinností.
Doplňky stravy mohou jejich výrobci charakterizovat pouze schválenými zdravotními tvrzeními.
Příslušný panel Evropského orgánu pro bezpečnost potravin (EFSA) však dosud žádné zdravotní
tvrzení pro probiotika neschválil.
Definice doplňku stravy dle Státního ústavu pro kontrolu léčiv:
Doplňky stravy jsou potraviny, které se od potravin pro běžnou spotřebu odlišují vysokým obsahem vitaminů, minerálních látek
nebo jiných látek s nutričním nebo fyziologickým účinkem, a které byly vyrobeny za účelem doplnění běžné stravy spotřebitele
na úroveň příznivě ovlivňující jeho zdravotní stav. Nejsou tedy určeny k léčbě či prevenci (předcházení) onemocnění.
Účinky deklarované výrobcem nejsou nikým ověřovány, protože u doplňků stravy není posuzována jejich účinnost. Pokud
uváděné účinky výrobku nejsou v rozporu s právními předpisy pro označování potravin a doplňků stravy, je umožněno jejich
uvádění na obalech a v dalších materiálech doprovázejících výrobek bez ohledu na jejich pravdivost.
Doplňky stravy nemohou dle platných právních předpisů deklarovat vlastnosti prevence, léčby nebo vyléčení onemocnění nebo
na tyto vlastnosti odkazovat. Přesto se lze u doplňků stravy často setkat s tvrzeními, jež jsou při nejmenším zavádějící, neboť
výrobci se snaží navodit dojem, že výrobek má vlastnosti prevence nebo léčby, i když to výslovně neuvádí. Nejčastěji jsou to
tvrzení o léčivých vlastnostech jednotlivých složek výrobku, o prokázání jeho účinků v klinických studiích, popř. o jeho schválení
Ministerstvem zdravotnictví. K tvrzení, že u výrobku byly deklarované účinky prokázány v klinických studiích, je nutno
přistupovat s opatrností. Výrobce se často odkazuje na studie prováděné s danou účinnou látkou mimo živý organismus nebo
na studie prováděné sice na pacientech, avšak tyto studie jsou obtížně objektivně vyhodnotitelné, protože na ně nejsou
aplikována kritéria pro klinická hodnocení léčivých přípravků. Tam, kde doplněk stravy obsahuje stejné účinné látky jako
registrovaný léčivý přípravek, se výrobce bohužel mnohdy odkazuje na klinické studie provedené s daným léčivým přípravkem,
čímž nekalým způsobem „podporuje“ užívání doplňku stravy při deklarovaném účelu použití. Informace, že výrobek byl schválen
Ministerstvem zdravotnictví, znamená, že u výrobku byla posouzena zdravotní nezávadnost (viz výše), nikoli že MZd ČR
posuzovalo nebo schválilo jeho účinnost či výrobek dokonce doporučuje užívat.
55
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Mezi nejčastěji využívané probiotické mikroorganismy patří grampozitivní bakterie mléčného
kvašení, které mohou fermentovat různé živiny za vniku kyseliny mléčné. Zahrnují bakterie kmene
–
Firmicutes
především
rody
Enterococcus,
Lactobacillus,
Lactococcus,
Leuconostoc,
Pediococcus a Streptococcus. Ke skupině bakterií mléčného kvašení jsou často z historických
důvodů na základě podobných biochemických a fyziologických vlastností řazeni i zástupci kmene
Actinobacteria – zejména rod Bifidobacterium. Většina z nich je přirozenou součástí rezidentního
mikrobiomu gastrointestinálního traktu člověka. Kromě bakterií mléčného kvašení vykazují probiotické
vlastnosti také rody Escherischia, Bacillus, Propionibacterium, Clostridium nebo mikromycety
rodu Saccharomyces. Jelikož se oproti bakteriím mléčného kvašení, které jsou pro lidský organismus
neškodné, jedná o potenciálně patogenní rody, používají se ve formě nepatogenních izolátů.
Probiotické
přípravky
mohou
být
monokomponentní,
často
se
však
jedná
o
směsné
(polykomponentní) produkty. V současné době zaujímají dominantní postavení mezi používanými
probiotickými kulturami rody Lactobacillus a Bifidobacterium.
Probiotika mají v dnešní době řadu uplatnění. Využívají se jak ve výživě lidí, tak zvířat. Běžně jsou
probiotické kultury obsaženy v kysaných mléčných výrobcích – jogurty, mléčné nápoje, kefíry
(zejména
rod
Bifidobacterium
a
L.
casei),
sýrech
(rody
Bifidobacterium,
Lactobacillus,
Propionibacterium), zelenině konzervované mléčným kvašením (zelí, okurky), kysaných houbách, ale
i fermentovaných masných výrobcích, cereáliích, sušenkách či ovocných džusech. Produkce
antimikrobiálních látek probiotickými kmeny je využívána pro konzervaci potravin, do kterých jsou
probiotika přidávána. Probiotika dnes zaujímají téměř 10% podíl trhu s potravinami.
Pro své příznivé účinky na lidský organismus se do popředí dostávají i v odvětví farmaceutického
průmyslu, kdy se zapracovávají různými metodami do různých lékových forem.
Nejčastější lékovou formou jsou enterosolventní tobolky a lyofilizované prášky. Méně často potom
tablety a vaginální čípky nebo globule. Pokud jsou probiotika zpracována do formy enterosolventních
kapslí, aby v nezměněné formě dorazila až na místo účinku, musí být tobolky polykány celé, jelikož při
užití pouze jejich obsahu by došlo k inaktivaci v kyselém prostředí žaludku.
Velice důležitým aspektem pro účinnost probiotik je samozřejmě jejich množství v dané potravině či
preparátu. Vždy záleží na tom, zda budou probiotika používána k léčbě nebo pouze preventivně.
Probiotický přípravek musí obsahovat určité minimální množství kolonie tvořících jednotek („colony
6
9
forming units“ – CFU) na dávku. Denní dávka 10 – 10 CFU se považuje za minimální účinnou dávku
6
pro terapeutické účely. Přípravky s obsahem probiotických mikroorganismů menším než 10 nemají
prakticky žádný klinický význam. Optimální terapeutická dávka by se měla pohybovat mezi 10
CFU denně.
56
10
11
a 10
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.2
Verze 02
Mechanismus účinku probiotik1,2
Probiotika mohou v lidském organismu působit několika mechanismy účinku. V hostitelském
organismu probiotika působí na několika úrovních. Interagují se střevním epitelem, imunitním
systémem i se samotnými střevními mikroorganismy.
Probiotika produkují substance, kterými mohou inhibičně působit na G+ a G- bakterie. Mezi tyto
látky patří organické kyseliny, peroxid vodíku a bakteriociny. Probiotika nejen snižují počet živých
buněk, ale ovlivňují metabolismus bakterií a produkci toxinů. Některé probiotické kmeny mají
schopnost adherovat na střevní epitel, a tak kompetitivní inhibicí blokují adhezní místa pro
potencionálně patogenní bakterie. Předpokládá se, že probiotické kmeny mohou také využívat živiny,
které by jinak byly spotřebovány patogenními mikroorganismy. Některá probiotika mají schopnost
degradovat receptory pro toxiny na střevní sliznici. Pro preventivní a terapeutické použití probiotik je
důležitá jejich schopnost stimulovat specifickou i nespecifickou imunitu.
Mechanismy působení probiotik lze rozdělit do 4 základních skupin.
4.2.1
Obnova nebo posílení bariérové funkce střevní sliznice
Bariérová funkce střevní sliznice je zajištěna řadou vzájemně se doplňujících mechanismů, mezi něž
patří produkce hlenu, sekrece vody a chloridů, a zejména soudržnost epiteliálních buněk díky
tzv. těsným spojením (tight junctions). Poruchu epitelové bariéry lze pozorovat u idiopatických
střevních zánětů (Crohnova choroba, ulcerózní kolitida), střevních infekcí, celiakie, ale rovněž
u dalších, vesměs autoimunitních chorob (např. diabetes mellitus I. typu).
4.2.2
Imunomodulace
Studie in vitro a in vivo ukazují, že různá probiotika mají schopnost ovlivnit imunitní reaktivitu
hostitelského organismu: jejím posílením zvyšují schopnost vypořádat se s infekčním agens nebo
potlačit vznik nádorového bujení, tlumivý efekt pak může příznivě ovlivnit vznik či průběh alergie nebo
střevního zánětu a jiných autoimunitních onemocnění.
Příznivý vliv probiotik se uplatňuje na různých úrovních – stimulace dendritických buněk, monocytů
a makrofágů, ovlivnění aktivity B-lymfocytů, což má význam například při podávání probiotik
současně s vakcinací (rotavirovou nebo salmonelovou vakcínou), kdy dochází ke zvýšení protilátkové
odpovědi na antigen. Dále je to zvýšená produkce sekrečního IgA, IgG, IgM, protizánětlivě
působících cytokinů IL-10, TGF-beta, naopak snížená produkce prozánětlivých cytokinů
TNF-alfa, interferonu-gama, stejně jako mediátorů zánětu. Prokázán byl i inhibiční účinek na
migraci T-lymfocytů, díky čemuž se snižuje produkce prozánětlivých cytokinů, což může mít pozitivní
vliv u idiopatických střevních zánětů.
Dlouhodobá adheze probiotik ke střevním buňkám je také vhodným předpokladem pro stimulaci
GALT (gut-associated lymphoid tissue), následně k aktivaci a klonální expanzi Ta B-lymfocytů, které
1 M. Bortlík. Probiotika v gastroenterologii. 19, 1, 2009.
2 C. Ceapa et al. Influence of fermented milk products, prebiotics and probiotics on microbiota composition and health.
Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2013 Feb;27(1):139-55.
57
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
se prostřednictvím cílené migrace dostávají ze střeva do všech slizničních systémů v těle. Probiotika
se slabou vazbou na střevní epitel procházejí trávicím traktem bez signifikantní adheze, tudíž i bez
imunostimulačního potenciálu. Takto slizniční imunitní systém střeva zásadně ovlivňuje i systémovou
imunitu.
4.2.3
Antimikrobiální aktivita a modifikace střevní mikroflóry hostitelského organismu
Antagonistické působení probiotik vůči patogenům je zajištěno několika mechanismy. Jedním z
nich je schopnost vytvářet pro život patogenních mikrobů nepřátelské, kyselé prostředí. Probiotické
bakterie produkují značná množství organických kyselin, zejména kyseliny máselné, octové, mléčné
a propionové.
Probiotika dále snižují adhezivitu patogenních bakterií i jejich toxinů k epiteliálním buňkám střevní
sliznice. Některé kmeny jsou schopné kompetitivně vytlačit i patogenní mikroorganismy již přichycené.
Podobný efekt byl pozorován i u sliznice respiračního traktu, což může hrát roli při snižování rozvoje
astmatu.
Významnou součástí protizánětlivého působení probiotik je jejich schopnost produkovat či stimulovat
tvorbu přirozených antimikrobiálních látek, tzv. bakteriocinů a defenzinů. Bakteriociny vytvářené
probiotickými bakteriemi jsou látky peptidové povahy schopné vytvářet póry v cytoplazmatické
membráně citlivých mikrobů, popřípadě interferovat s klíčovými enzymatickými procesy uvnitř buňky.
Naproti tomu defenziny jsou součástí přirozené imunity a jsou produkovány jak leukocyty, tak buňkami
střevní sliznice, zejména Panethovými buňkami. Některá probiotika (např. E. coli Nissle 1917)
indukují zvýšenou produkci těchto látek, které mají nejen antibakteriální, ale též antimykotickou
a antivirovou účinnost. V posledních letech bylo zjištěno, že snížená produkce defenzinů je jedním z
klíčových momentů v etiopatogenezi idiopatických střevních zánětů.
4.2.4
Metabolické účinky
Mezi metabolické funkce probiotik, které pozitivně ovlivňují hostitele, patří změny pH, snížení
reabsorbce žlučových kyselin, stimulace produkce vitaminů (K, B12, kyselina listová), přeměna
komplexních látek na jednoduché sloučeniny – mastné kyseliny s krátkým řetězcem (např. butyrát)
a dalších jednoduchých sloučenin, které mohou být absorbovány, zvyšují rozpustnost a tedy
absorpci minerálních látek (zejména vápníku).
Probiotické kultury, převážně laktobacily, jsou schopny zlepšit stav pacientů s laktózovou intolerancí.
Tyto laktobacily jsou schopné štěpit mléčný cukr (laktózu) pomocí beta – galaktosidázy, čímž je
možné ovlivnit klinický stav pacientů s nesnášenlivostí mléčného cukru.
Probiotické bakterie přeměňují v tenkém střevě cholesterol na neúčinnou formu, tzv. koprostanol,
díky čemuž pomáhají snižovat hladinu cholesterolu.
58
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.3
Verze 02
Charakterizace probiotických kmenů1
Probiotické vlastnosti jsou kmenově specifické, a proto je důležité, aby výzkum probiotik a jejich
vlastností byl zaměřen až na úroveň kmene. Výsledky dosažené pro jeden kmen nelze tedy přisuzovat
celému druhu. Pouze jeden určitý probiotický kmen určitého druhu může být spojován s daným
efektem, s daným množstvím a expresí určité molekuly nebo se sekrecí určitého proteinu a metabolitu
přímo interagujícího s hostitelskou buňkou. Proto je k přiřazení specifických zdravotních efektů velmi
důležitá identifikace kmene. Pro identifikaci probiotického kmene je třeba použít více metod, a to jak
fenotypových, tak genotypových.
Metody určující fenotyp, tedy v podstatě to, jak mikroorganismus vypadá, mají v současnosti pro
klasifikační a identifikační účely, zejména u blízce příbuzných druhů, menší význam.
Důležitější roli hrají molekulární genotypové metody. V současné době je nejpoužívanější
genotypovou metodou pro identifikaci mikroorganismů sekvenování genu pro 16S rRNA, který je
vhodný pro studium díky jeho univerzální přítomnosti ve všech buňkách a konzervativnímu složení.
Sekvenováním malých podjednotek rRNA lze přímo, pomocí PCR nebo reverzní transkripcí, získat
ribozomální RNA sekvence konkrétního druhu. V poslední době se rychle rozvíjí také metoda
sekvenování bakteriálních genomů. Analýza genomu může poskytnout informace o vlastnostech
daného mikroorganizmu, jeho metabolických funkcích, fyziologii, biochemických vlastnostech
a schopnostech adaptace na různé podmínky a prostředí až na úrovni kmene určitého druhu.
1 O. Uhlík, M. Strejček, M. Hroudová et al. Identifikace a charakterizace bakterií s bioremediačním potenciálem - od
kultivace k metagenomice. Chem. Listy 2013; 107: 614–622.
59
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.4
Verze 02
Účinek probiotik na jednotlivé mikrobiomy
1,2
4.4.1 GIT
Používání probiotik v prevenci a terapii onemocnění trávicího traktu má nejdelší tradici a je nejvíce
prozkoumanou oblastí.
Akutní průjmová onemocnění
Výsledky randomizovaných studií prokazují, že užívání probiotik zkracuje průběh akutního průjmového
onemocnění o 1-2 dny. Účinek je vázán na dávku (minimálně 10
10
CFU) a konkrétní probiotikum.
Prověřené účinky má Lactobacillus rhamnosus GG a Saccharomyces boulardii (dále jen L.
rhamnosus a S. boulardii). Efekt probiotik je podstatně vyšší u infekcí virových ve srovnání s infekcemi
bakteriálními či mykotickými.
Cestovatelský průjem
Jako perspektivní se jeví preventivní podávání S. boulardii, je však třeba dalších podrobnějších studií
v této indikaci, jelikož příčiny jsou významně závislé na destinaci.
Průjmová onemocnění po léčbě antibiotiky
Narušení střevní mikroflóry antibiotickou, resp. antimikrobiální léčbou je velmi časté. V závislosti na
typu antibiotika a dalších faktorech na straně hostitelského organismu se objevují postantibiotické
průjmy nebo střevní dyspepsie až u jedné třetiny léčených pacientů, a to zejména u těch, kterým byla
podávána širokospektrá antibiotika. K projevům střevní dysmikrobie může dojít jak během užívání léku
či bezprostředně po skončení antibiotické léčby, tak i s odstupem až několika týdnů. Tuto skutečnost
je třeba mít na paměti při hodnocení možné kauzální souvislosti střevních obtíží s dříve užívanými
léky.
Metaanalýza 63 randomizovaných kontrolovaných studií ukázala, že probiotika jsou významně účinná
v prevenci průjmového onemocnění při léčbě antibiotiky. Nejlepší výsledky prokázaly S. boulardii a L.
rhamnosus GG, dále potom kombinace B. lactis a S. thermophilus.
Probiotika je třeba podávat s antibiotiky v odstupu minimálně dvou hodin.
1 M. Bortlík. Probiotika v gastroenterologii. Remedia 2009; 19(1):47-51.
2 M. Lukáš. Prebiotika, probiotika a střevní mikroflora. Interní Med. 2015; 17(1): 14–17.
60
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
61
Verze 02
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Laktózová intolerance
Jedná se o primární malabsorpční syndrom, porucha je přímo na úrovni sliznice střeva. Hlavní
příčinou je nedostatek nebo postrádání enzymu laktázy, který štěpí laktózu na glukózu a galaktózu.
Laktóza zůstává ve střevě a v důsledku osmotické aktivity dochází k nasávání vody do střeva. V
tenkém střevě dochází také ke kvašení nerozštěpené laktózy, vzniká oxid uhličitý a řada mastných
kyselin (mravenčí, octová). Toto kvašení a nasávání vody má za následek kyselé průjmy. Laktózová
intolerance může být primární, tedy vrozená, kdy aktivita enzymu se snižuje po 5. roce života
(objevuje se u dětí a dospělých), nebo sekundární, kdy je důsledkem jiného onemocnění, kterým
může být celiakie, atrofie tenkého střeva či dlouhodobá parenterální výživa. Probiotické laktobacily
jsou schopné štěpit mléčný cukr pomocí beta – galaktosidázy, čímž je možné ovlivnit klinický stav
pacientů.
Zácpa
Používání probiotik v terapii zácpy je v současnosti považováno za experimentální.
Významnou roli v prevenci a terapii zácpy však mají prebiotika. Podávání vlákniny a laktulózy je
klinicky ověřeno.
Crohnova choroba a ulcerózní kolitida
1,2,3
Experimentální práce ukázaly, že idiopatické střevní záněty vznikají v důsledku abnormální imunitní
reaktivity k fyziologické střevní flóře u geneticky predisponovaných jedinců. Předpokládá se, že
modulování komenzální střevní mikroflóry může zmenšit zánětlivou odpověď. Podávání probiotik se
tedy pro jejich imunomodulační účinky jeví jako velmi nadějné.
Studie ukazují, že probiotika jsou efektivní v udržování remise ulcerózní kolitidy. Zkoušena byla směs
8 bakterií (Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. delbrueckii, Bifidobacterium
longum, B. breve, B. infantis a Streptococcus salivarius spp. thermophilus) a také E. coli Nissle
1917, která vykazovala dobrý efekt u pacientů netolerujících běžnou léčbu mesalazinem.
U Crohnovy choroby nejsou prozatím pozitivní účinky relevantně podloženy.
1 D. Dilli, B. Aydin, N. D. Fettah et al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on
necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015; 166(3):545-551.
2 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food
Science and Technology 2013; 50: 1-16.
3 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.
62
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
63
Verze 02
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Kolorektální karcinom
Verze 02
1
Probiotika redukují množství hnilobných bakterií ve střevě, které se při přemnožení stávají
potenciálními karcinogeny (biogenní aminy, fenoly), resp. prekarcinogeny přeměňující se ve střevním
lumenu na karcinogeny (nitrosaminy, sekundární žlučové kyseliny). Podle studií vznikají hnilobné
bakterie při konzumaci potravy chudé na vlákninu a bohaté na živočišné bílkoviny. Probiotické
bakterie regulují množství hnilobných bakterií kompeticí o potravu a prostor. Sacharolytické bakterie
vytvářejí takové prostředí, které je pro hnilobné bakterie naprosto nevhodné, a to díky produkci
mastných kyselin s krátkým řetězcem (zejména butyrátu) a změně prostředí ve střevě na kyselé pH.
Ve studiích byl pozorován pozitivní vliv v rámci prevence podávání Bifidobacterium longum, B.
lactis, B. breve, L. rhamnosus, L. acidophilus a Streptococcus thermophilus.
Nadváha a obezita
2
V této indikaci se preventivní podávání probiotik (především rod Bifidobacterium) jeví jako
perspektivní u dětí.
U dospělých se uvažuje spíše o roli prebiotik. Ta v experimentálních studiích prokazují ovlivnění
produkce leptinu a glukagon like peptidu.
Konzumace vlákniny je nedílnou součástí režimových opatření při snižování hmotnosti.
Dyslipidémie
Bylo objeveno několik mechanismů, kterými mohou probiotika snižovat hladinu cholesterolu:
1) Přeměna cholesterolu bifidobakteriemi, laktobacily (L. acidophilus) a laktokoky (Lactoccocus
lactis) byla potvrzena v in vitro studiích a experimentech.
2) Dalším mechanismem je zabudovávání cholesterolu do buněčné stěny a buněčných membrán
bakterií. Cholesterol se po zabudování méně absorbuje do enterohepatálního oběhu, což může
vést ke snížení cholesterolu sérového.
3) Třetím možným mechanismem snižování hladiny cholesterolu je schopnost probiotik enzymaticky
dekonjugovat žlučové kyseliny ve střevě prostřednictví enzymu cholyglycinhydrolázy.
Konjugované žlučové kyseliny jsou dobře rozpustné a snadno se vstřebávají, zatímco rozpustnost
volných žlučových kyselin (dekonjugovaných) je podstatně nižší. Jsou tedy méně reabsorbovány a
mohou být vyloučeny stolicí. Tím se zvýší potřeba pro de novo syntézu dalších nových žlučových
kyselin, jejichž prekurzorem je cholesterol. Jeho zvýšená spotřeba by mohla vést k jeho nižší
sérové koncentraci.
Pozitivní účinky na úpravu lipidového spektra byly pozorovány u L. casei a Saccharomyces
3
boulardii a L. acidophilus.
1 D. Kohoutová, J. Bureš. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní medicína 2013; 15(5): 167-169.
2 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food
Science and Technology 2013; 50: 1-16.
3 M. E. Sanfers. An update on the use and investigation of probiotics in health and disease. Gut 2013;62:787–796.
64
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.4.2
Respirační trakt
Verze 02
1,2
Výsledky několika studií prokázaly, že probiotické kultury mají schopnost udržovat poměr Th1 a Th2
lymfocytů, tedy i regulovat případné nadměrné zastoupení Th2, které je mediátorem alergických
reakcí. V in vitro studiích bylo prokázáno, že probiotika zvyšují hladinu Th1 cytokinů (IL-2, IL-12, IL-18
a INF-γ) a periferních krevních mononukleárních buněk, a také potlačují produkci a snižují hladinu IgE,
který se uvolňováním mediátorů (např. histaminu) podílí na alergických reakcích (zejména
přecitlivělosti 1. typu). Přesto je ale třeba dalších podrobnějších studií pro prokázání pozitivního efektu
v prevenci a léčbě respiračních onemocnění.
1 N. P. West et al. Supplementation with a single and double strain probiotic on the innate immune system for
respiratory illness. e-SPEN Journal 2014, Vol. 9(5), pp. e178-e184.
2 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015 Jan-Feb;91(1):6-21.
65
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Kůže
4.4.3
Akné
Verze 02
1
2
Probiotika svým mechanismem účinku modifikují několik faktorů, které se na rozvoji akné podílí:
1) Podíl na eradikaci bakteriálních původců
Studie prokázaly, že produkcí bakteriocinů probiotika přímo inhibují původce Propionibacterium acnes
i dalších patogenních mikroorganismů, které se mohou na rozvoji akné podílet (Staphylococcus
epidermidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes).
2) Imunomodulace
Imunomodulačním účinkem snižují probiotika produkci prozánětlivých faktorů (např. IL-8, TNF-α)
a stimulují uvolňování protizánětlivých (např. interferon, IL-4, IL-10). To bylo prokázáno při perorálním
podávání např. L. acidophilus, L. bulgaricus a laktoferinu. Lokálně zánětlivé projevy akné snižoval
Enteroccocus faecalis.
3) Ovlivnění bariérové funkce kůže
Podpora bariérové funkce kůže je zprostředkována stimulací produkce kožních lipidů – ceramidů. To
bylo prokázáno např. u L. termophilus, Streptoccocus termophilus
a také laktoferinu,
glykoproteinu přítomného v mateřském mléce, zejména v kolostru (u dospělých je syntetizován také
žlázovými epitelovými buňkami a vylučován do slizničních tekutin, které zvlhčují různé tělesné
povrchy, jako jsou slzy, nosní sekret, slizniční sekret pohlavních orgánů a sliny).
Probiotika mohou být v této indikaci podávána jak lokálně, tak perorálně. V poslední době se studie
zabývají především systémovým působením perorálně podávaných probiotických kultur.
Probiotika byla též zkoumána jako adjuvantní léčba při standardní terapii akné pomocí
antimikrobiálních látek. Prostřednictvím výše uvedených mechanismů probiotika podporují účinek
standardní léčby a současně tlumí její nežádoucí účinky (vaginální infekce, postantibiotický průjem).
Atopická dermatitida
Studie zaměřené na využití probiotik a prebiotik u atopické dermatitidy prokázaly, že jejich pozitivní
účinek se projevuje zejména při preventivním podávání malým dětem (viz kapitola Probiotika
v pediatrické populaci).
V terapii atopické dermatitidy nebyl zatím účinek potvrzen relevantními studiemi.
1 K. L. B. Nole, E. Yim, J. E. Keri. Probiotics and prebiotics in dermatology. J Am Acad Dermatol. 2014;71(4):814-21.
2 J. Kim, Y. Ko, Y. K. Park et al. Dietary effect of lactoferrin-enriched fermented milk on skin surface lipid and clinical
improvement of acne vulgaris. Nutrition. 2010; 26(9):902-9.
66
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.4.4
Urogenitální trakt
Verze 02
1,2,3,4,5
V minulosti byly nejprve prováděny pokusy aplikovat žádoucí bakterie, zejména laktobacily, vaginálně
(kapsle, tampony). Později bylo zjištěno, že blízké prostředí střev může být zdrojem také žádoucích
druhů bakterií a dobře osídlený střevní trakt je základem pro správné osídlení celého organizmu, tedy
i pochvy. Po kontaktu buněk slizničního imunitního systému s probiotiky jsou aktivovány mechanizmy
přirozené i získané imunity jak lokálně na sliznicích, tak i systémově. Výsledky několika studií též
prokázaly, že některé druhy rodu Lactobacillus mají schopnost přestupovat ze střeva přes pánevní
hráz a osídlovat tak vaginální prostředí. Důležitou roli hraje také osídlení konečníku, protože se u žen
nachází v bezprostřední blízkosti urogenitálního traktu. Tato zjištění přispívají k opodstatnění
perorálního podávání probiotik v terapii a prevenci vaginálních zánětů.
Efekt probiotik v léčbě a prevenci především urogenitálních infekcí je vysvětlován několika
mechanizmy:
1) adheze probiotických bakterií k epitelu bránící přilnutí patogenů,
2) vyvázání patogenů agregací s nimi, produkcí antimikrobiálních látek (organické kyseliny, peroxid
vodíku, bakteriociny),
3) stimulací imunitního systému.
Zdravá sliznice pochvy snižuje možnost přenášení většiny sexuálně přenosných infekcí a zajišťuje
relativní ochranu i před recidivami. Studie prokazují, že podávání probiotik při bakteriální vaginóze,
která je již léčená metronidazolem, zvyšuje efektivitu terapie.
Jako pozitivní se jeví také podávání probiotik při vaginální dysmikrobii v těhotenství jako
prevence předčasného porodu. Osídlení vaginálního prostředí prospěšnými bakteriemi hraje důležitou
roli také v rozvoji mibrobiomu dítěte, protože při porodu dochází k první kolonizaci dítěte a jeho
jednotlivá mikrobiota zpočátku nesou znaky vaginálního mikrobiomu matky.
Ideální je podávání polykomponentních probiotických přípravků, ve kterých jsou vzájemně doplňovány
mechanismy účinků jednotlivých probiotických kultur.
Mezi dobře prověřené druhy v této indikaci patří L. rhamnosus, L. fermentum, L. gasseri, dále L.
acidophilus, L. plantarum, L. bulgaricus, L. crispatus a Saccharomyces boulardii.
Recentní randomizovaná dvojitě slepá studie u premenopauzálních žen s recidivující infekcí
močových cest ukázala, že lokální aplikace Lactobacillus crispatus ve formě vaginálních čípků
redukovala významně recidivy infekcí močových cest a stejný efekt vykazovala i při preventivním
podávání.
1 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015;91(1):6-21.
2 M. Strus, A. Chmielarczyk, P. Kochan et al. Studies on the effects of probiotic Lactobacillus mixture given orally on
vaginal and rectal colonization and on parameters of vaginal health in women with intermediate vaginal flora. Eur J
Obstet Gynecol Reprod Biol. 2012;163(2):210-5.
3 G. Vujic, A. Jajac Knez, V. Despot Stefanovic et al. Efficacy of orally applied probiotic capsules for bacterial vaginosis
and other vaginal infections: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol.
2013;168(1):75-9.
4 W. Ya W, C. Reifer, L. E. Miller. Efficacy of vaginal probiotic capsules for recurrent bacterial vaginosis: a double-blind,
randomized, placebo-controlled study. Am J Obstet Gynecol. 2010;203(2):1-6.
5 P. Koliba. Probiotika z pohledu gynekologa. Med. praxi 2012; 9(8–9): 354–359.
67
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.5
Verze 02
Probiotika a ATB rezistence1,2,3
Obdobně jako patogenní mikroorganismy mohou být vůči antibiotikům rezistentní také probiotické
mikroorganismy. Rezistence probiotik na antibiotika může být stejně jako u patogenů přirozená, tedy
primární geneticky podmíněná necitlivost na antibiotikum bez předchozího kontaktu, nebo se může
jednat o rezistenci sekundární = získanou. V případě probiotik je sekundární rezistence v drtivé
většině genotypová – získaná mutací původních genů nebo zprostředkovaná horizontálním přenosem
genu na plasmidech.
Přirozená rezistence může představovat potenciální výhodu pro podávání probiotik u dysmikrobie při
antibiotické léčbě. U rezistentních kmenů lze probiotikum podávat současně s dávkou antibiotika
a zvýšit tak compliance pacienta, protože může antibiotikum a probiotikum užít současně. Rezistence
na konkrétní antimikrobiální látku ale bývá u většiny probiotik těžko dohledatelná, proto se
doporučuje podávat probiotické preparáty v odstupu alespoň 2 hodin od užití antimikrobiální
látky.
Problém představuje rezistence získaná. Sekundárně rezistentní probiotikum může totiž rezistenci
vůči antibiotikům přenášet na patogenní mikroorganismy, což představuje hrozbu pro šíření
antibiotické rezistence. Díky rozvoji genotypových sekvenovacích metod lze v dnešní době určit
detailní genotyp jednotlivých kmenů. To napomáhá antibiotické rezistenci předcházet. Ideálním
probiotikem by pak bylo takové, které by mělo přesně definované geny rezistence vůči antibiotikům
a současně by bylo prokázáno, že se tyto konkrétní geny nemohu přenášet na patogenní
mikroorganismy. To ale není, i přes dostupnost nejmodernějších metod, u většiny probiotik obvyklé
(limitace vysokými náklady na testování). Proto je doporučováno používání co nejméně rezistentních
kmenů vždy, když je to možné, aby se pravděpodobnost přenosu snížila na minimum.
O přirozené rezistenci mluvíme u probiotik v případě, kdy rezistence vůči danému antimikrobiálnímu
agens je typická pro všechny kmeny daného druhu. Naopak, když je kmen typicky vnímavého druhu
odolný vůči danému antibiotiku, je to považováno za získanou rezistenci.
EFSA (European Food Safety Authority) požaduje testování antibiotické rezistence vůči devíti
antibiotikům, které se využívají v humánní a veterinární medicíně. Jedná se konkrétně o ampicilin,
vankomycin, gentamicin, kanamycin, streptomycin, erytromycin, klindamycin, tetracyklin
a chloramfenikol a ve zvláštních případech (např. u Enterococcus faecium a E. coli) tylosin,
apramycin, kyselina nalidixová, sulfonamid a trimetoprim.
V technických pokynech EFSA jsou definovány minimální inhibiční koncentrace (MIC) vybraných
bakteriálních rodů, příp. druhů, které jsou neustále aktualizovány.
1 EFSA. Scientific Opinion on the maintenance of the list of QPS biological agents intentionally added to food and feed
(2012 update). EFSA Journal 2012;10(12):3020 [84 pp.].
2 EFSA. Guidance on the assessment of bacterial susceptibility to antimicrobials of human and veterinary importance.
EFSA Journal 2012;10(6):2740 [10 pp.].
3 Georgieva, L. Yocheva, L. Tserovska et al. Antimicrobial activity and antibiotic susceptibility of Lactobacillus and
Bifidobacterium spp. intended for use as starter and probiotic cultures. Biotechnol Biotechnol Equip. 2015; 29(1): 84–
91.
68
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Na základě určení citlivosti probiotického mikroorganismu vůči antibiotikům můžeme hovořit o jeho
bezpečném používání. Jako bezpečná jsou označována ta probiotika, která jsou citlivá vůči všem
referenčním antimikrobiálním látkám nebo vůči nim vykazují přirozenou rezistenci.
Příkladem jsou bakterie rodu Bifidobacterium, které jsou s největší pravděpodobností primárně
rezistentní
vůči
streptomycinu,
gentamicinu
a
kanamycinu
a
vůči
ostatním
referenčním
antimikrobiálním látkám jsou citlivé.
Obr. 22: Citlivost bifidobakterií vůči ATB1
U rodu Lactobacillus byl předpoklad stejný. Nicméně některé studie z poslední doby ukázaly, že
některé kmeny jak bifidobakterií, tak laktobacilů mohou nést potenciálně přenosné geny rezistence.
U Enterococcus faecium byl potvrzen přenos genů rezistence na vankomycin, což je hlavní příčinou
nozokomiálních infekcí.
Tyto výše uvedené skutečnosti jen podporují snahu, aby byla všechna probiotika uváděná na trh
geneticky testována.
1 G. Kunová, A. Vidaillac, Š. Ročková et al. Testování bifidobakterií na citlivost vůči antimikrobiálním látkám. Mlékařské
listy 2012, 135: I-V.
69
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Prebiotika1
4.6
Jsou nestravitelná enzymatickým systémem trávicího traktu, nevstřebávají se a v nezměněné
podobě přecházejí do tlustého střeva. V tlustém střevě jsou fermentována střevními bakteriemi
a zvyšují tak produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem, které jsou nezbytné pro výživu
kolonocytů a správnou funkci mikrobiomu.
Jejich příjem stravou má příznivý fyziologický účinek díky selektivní stimulaci růstu nebo
metabolické aktivity některých kmenů střevní mikroflóry. Ve srovnání s léčbou probiotiky má léčba
prebiotiky často větší dopad na původní mikroflóru jednotlivce. Mezi hlavní pozitivní účinky prebiotik
patří imunomodulace, produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem a zvýšení vstřebávání
vápníku, hořčíku a železa.
Prebiotika se přirozeně vyskytují v mateřském mléce, v některých rostlinách, např. v cibuli,
česneku, artyčoku, topinamburu, pόrku, čekance, fazolích, banánech, hrachu a v obilovinách. Často
bývají přidávána do potravin, nápojů a mléčné kojenecké výživy.
Požadavky na prebiotika:

známý původ, čistota, chemické složení a struktura,

mají procházet horní částí trávicího ústrojí v nezměněné formě, kde se nehydrolyzují ani
nevstřebávají,

slouží selektivně určitým bakteriím tlustého střeva jako substrát, který zvyšuje metabolickou
aktivitu těchto bakterií nebo podporuje jejich růst,

pozitivně ovlivňují složení střevní mikroflóry tlustého střeva,

mají celkově pozitivní vliv na zdraví a pohodu jedince.
4.6.1
Druhy prebiotik
Prebiotika jsou sacharidy a podle velikosti jejich molekuly je rozdělujeme na:
a) Polysacharidy (inulin, škrob)
b) Oligosacharidy (fruktooligosacharidy – FOS, galaktooligosacharidy – GOS, xylooligosacharidy)
c) Disacharidy (laktulóza, laktitol)
Inulin
Inulin je polysacharid složený z převážně fruktózových jednotek (2 – 60), zakončený bývá molekulou
glukózy. Není štěpen enzymaticky v tenkém střevě a nezměněn přechází do tlustého střeva, kde
slouží jako zdroj energie pro probiotické bakterie. Nejhojněji je zastoupen v artyčoku, čekance,
chřestu, kořenu pampelišky. Nejčastěji jej z potravy získáváme z cibule, česneku, pórku, žita
a ječmene. V probiotických přípravcích se používá především v kombinaci s bakteriemi rodu
Lactobacillus.
1 M. A. Scheid. Effect od prebiotics on the health of the eldery. Food Research Inernational 2013;53; 423-436.
70
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Fruktooligosacharidy (FOS)
Jejich zdrojem je ovoce a zelenina (průměrný obsah v ovoci a zelenině je 6 %). Mohou se
i připravovat částečným štěpením inulinu. Stimulují růst a metabolické účinky bifidobakterií – ty totiž
obsahují β-fruktosidázu, která dokáže štěpit strukturu FOS. Většina patogenních bakterií specifické
vazby ve struktuře FOS štěpit nedokáže, a proto jsou FOS velmi selektivním prebiotikem. FOS
nejsou dobrým substrátem pro E. coli a Clostridium perfringens, ani pro Strepptococcus mutans
(nepřispívají k tvorbě zubního kazu).
Stimulací růstu prospěšných bifidobakterií bylo při podávání FOS prokázáno:

Zvýšení vstřebávání hořčíku a vápníku.

Zvýšení koncentrace butyrátu a stimulace slizniční imunity střeva.

Snížení pH ve střevě (zvýšenou tvorbou acetátu a laktátu) – snížení pH není příznivé pro růst
patogenních bakterií.

Dochází také ke snížení enzymatické aktivity a snížení tvorby karcinogenních látek (nitroso
sloučeniny, metabolity žlučových kyselin).

Snížení LDL cholesterolu.

Zmírnění zácpy.
Všechny účinky nasvědčují, že konzumace FOS může působit jako protektivní faktor před vznikem
rakoviny tlustého střeva. Při dávkování 3 - 6 g FOS denně se snižuje produkce toxických složek
a nežádoucích enzymů ve střevech o 40 - 45 %. Pozitivní efekt pro dospělého má dávka 2 - 10 g
denně, ale průměrný denní příjem je pouze 0,8 g/den.
Galaktooligosacharidy
1
Jsou živočišného původu (mléko). Připravují se z laktózy a galaktózy. Jsou jako prebiotika používány
především v kojenecké náhradní výživě. Využívají se i pro další vlastnosti – zvyšují viskozitu
výrobků, omezují projevy mikrobiální kontaminace výrobků, omezují hnědnutí potravin v důsledku
Maillardovy reakce.
Laktulóza
Je využívána především střevními bifidobakteriemi. Její příjem dokáže zvýšit množství střevních
bifidobakterií. U dospělého člověka způsobí příjem 3 g laktulózy denně kolonizaci střev
bifidobakteriemi ze 47 %.
1 J. Rudolfová. Prebiotický účinek galaktooligosacharidů a využití laktosy pro jejich produkci. Chem. Listy 2005; 99:168.174.
71
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.6.2
Vláknina
Verze 02
1
Ne každá vláknina je prebiotikem. Vlákninu dělíme na rozpustnou a nerozpustnou.
Nerozpustná vláknina (lignin, celulóza) je nefermentovatelná, váže vodu a tím zvyšuje objem stolice a
zkracuje dobu průchodu tlustým střevem → pomáhá při zácpě.
Rozpustná vláknina (inulin, hemicelulóza, pektin, FOS) ovlivňuje objem stolice méně, ale snižuje
cholesterol a glykemii ovlivněním jejich vstřebávání ze střeva. Stimuluje růst bakterií ve střevě (dle
vlákniny i poměrně specificky) – je pro ně substrátem, z nějž vznikají mastné kyseliny s krátkým
řetězcem.
Pokud není ve střevě přítomna žádná vláknina, bakterie získávají energii i fermentací proteinů, při
které vznikají toxické a potenciálně karcinogenní látky. Ze všech probiotických kmenů jsou právě
bifidobakterie nejvíce pozitivně ovlivněny příjmem vlákniny a prebiotik.
Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) je doporučený denní příjem pro dospělého člověka
asi 20 – 35 g vlákniny na den. U dětí do deseti let lze použít pravidlo „věk dítěte + 5“, čili například
tříleté dítě by mělo mít ve stravě přibližně 8 g vlákniny denně.
4.6.3
Mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA -short chain fatty acid)
2
Kyselina propionová a kyselina octová (propionát, acetát) jsou vstřebány, v játrech poté
transformovány na mastné kyseliny a glukózu (jde o významný energetický přínos především
u pacientů s malnutricí). Kyselina máselná (butyrát) chrání buňky tlustého střeva a brání proliferaci
buněk kolorektálního karcinomu.
Funkce SCFA:

Zvýšení energetického příjmu.

Snížení pH ve střevě.
o
omezení růstu patogenních organismů a hnilobných procesů
o
snížení tvorby karcinogenů ve střevě
o
zvýšené vstřebávání minerálů a stopových prvků

Výživa buněk střevní sliznice, tvorba hlenu na sliznici střeva.

Pravděpodobně také ovlivňují chuť k jídlu a chování.

Jako neuroaktivní metabolity mikrobiálního původu dokážou stimulovat i nervový systém
a peristaltiku střeva.
1 P. Gourbeyre. Probiotics, prebiotics, and synbiotics: impact on the gut immune system and allergic reactions. Journal
of Leukocyte Biology 2011; 89:685-697.
2 D. Kohoutová. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní Med. 2013; 15(5): 167–169.
72
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
SYNBIOTIKA jsou definována jako kombinace probiotik a prebiotik - tedy živých mikroorganismů
prospěšných pro lidské zdraví a nestravitelných části potravy, které slouží jako substrát pro jejich růst.
Tato kombinace přispívá k prodloužení přežití probiotika, pro které je prebiotikum specifickým
substrátem vhodným k fermentaci. Prvním přirozeně se vyskytujícím synbiotikem, které přijímáme, je
mateřské mléko.
Prebiotikum napomáhá probiotiku při průchodu trávicím traktem, díky němu je i odolnější k působení
kyslíku a nízkému pH a v tlustém střevě je pro něj výživou a napomáhá rychlejšímu množení
a kolonizaci.
Vhodné kombinace:

Bifidobakterium + fruktooligosacharidy

Lactobacillus + inulin

Bifidobacterium + Lactobacillus + FOS + inulin
1
1 T. Iannitti, B. Palmieri. Therapeutical use of probiotic formulations in clinical practice. Clinical Nutrition 2010; 29(6):701725.
73
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
4.7
Verze 02
Probiotika, prebiotika a jejich užívání v pediatrické populaci
Jak bylo uvedeno v kapitole 2.2.5, mikrobiální kolonizace člověka začíná během porodu a k jejímu
největšímu rozmachu dochází během prvních tří let života, poté se již složení mikrobiomu podobá
dospělému. Je prokázáno, že kolonizace střeva tělu prospěšnými bakteriemi je mnohem
důležitější pro vývoj imunitního systému v raném dětství, než když probíhá v pozdějším věku.
Základními faktory, které kolonizaci ovlivňují, jsou způsob porodu (přirozenou cestou/císařským
řezem), zda je dítě kojeno či nikoliv a zda bylo donošeno nebo se narodilo předčasně. Složení
vaginálního mikrobiomu hraje důležitou roli při přirozeném porodu, protože první osídlení dítěte nese
jeho znaky. Vaginální mikrobiota může být během těhotenství ovlivněna podáváním antibiotik, která
narušují zejména přítomnost bakterií rodu Lactobacillus. Při porodu císařským řezem dominuje při
ovlivnění kojence kožní mikrobiom matky. U takto narozených dětí je díky narušení přirozeného
přenosu mikrobiomu porodní cestou zvýšené riziko vzniku například celiakie, astmatu, diabetu mellitu
1. typu, nespecifických střevních zánětů a obezity v pozdějším věku (a i u dalších generací).
1
Kojení má zásadní vliv na kolonizaci a dozrávání střevního mikrobiomu. Mateřské mléko není sterilní,
obsahuje zejména tyto bakteriální rody – Staphylococcus, Streptococcus, Serratia, Pseudomonas,
Corynebacterium, Ralstonia, Propionibacterium, Sphingomonas, Lactobacillus a Bifidobacterium.
Oligosacharidy (tedy prebiotika) tvoří třetí kvantitativně největší složku mateřského mléka, jejich
koncentrace kolísá od 6-12 g/l. Ve většině případů jsou odvozeny od laktózy. Selektivně podporují růst
pozitivní střevního mikrobiomu (zejména bifidobakterií) a tím podporují imunitní systém kojenců.
Oligosacharidy mateřského mléka mají také vliv na rozvoj nervové soustavy, vstřebávání vápníku a
negativně působí na adherenci patogenních bakterií na střevní stěnu.
Jestliže nemůže být dítě z nějakého důvodu kojeno, je vhodné mu podávat náhradní kojeneckou
výživu obohacenou o probiotika i prebiotika.
Některé umělé kojenecké výživy pro děti do 4–6 měsíců života jsou obohacovány o prebiotika
(oligosacharidy), probiotika (B. lactis, B. bifidum, Streptococcus thermophilus, Streptococcus
helveticus, B. longum a L. rhamnosus) a synbiotika. Prebiotika v těchto formulích významným
způsobem ovlivňují střevní mikrobiom, který se více podobá mikrobiomu kojených dětí. Některá
probiotika zvyšují frekvenci stolic. Starší kojenci živení umělými kojeneckými výživami obohacenými
o probiotika normálně rostou a probiotika nemají žádné vedlejší účinky. Některé výsledky ukazují, že
kojenecké formule obohacené B. lactis samotným nebo v kombinaci se Streptococcus thermophilus,
případně ještě s L. helveticus snižují riziko gastrointestinálních infekcí u dětí.
23
Postupným zaváděním nemléčné výživy významně roste diverzita střevního mikrobiomu. Ubývá
bifidobakterií a přibývá laktobacilů a nekultivovatelných kmenů (obr. 23).
1 N. T. Mueller, E. Bakacs, J. Combellick et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol Med. 2015;
21(2): 109–117.
2 Doporučení Pracovní skupiny dětské gastroenterologie a výživy ČPS. Česko-slovenská pediatrie 2014, 69, S1.
3 P. Frühauf. Mikrobiota v období mezi 6. a 24. měsícem. Pediatr. praxi 2011; 12(3): 214–216.
74
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
75
Verze 02
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Obr. 23: Změny mikrobiomu mezi 6. a 24. měsícem1
Po odstavování klesá podpora mikrobiomu dítěte bakteriemi a oligosacharidy mateřského mléka.
Prebiotickou podporu poskytují přirozené zdroje vlákniny z potravy. Po odstavení mizí výraznější
rozdíly mezi mikrobiomem kojeného a nekojeného dítěte. Od 3 let je téměř totožný s mikrobiomem
dospělého.
4.7.1
Účinek probiotik a prebiotik na jednotlivé mikrobiomy pediatrické populace
Akutní infekční průjmová onemocnění
2,3
Probiotika působí především na průjmy virového původu, zejména pak ty vyvolané rotaviry.
Probiotické kultury mají příznivý vliv při zvládání akutního infekčního průjmu, efekt vykazují především
Lactobacillus
rhamnosus
GG,
Bifidobacterium
lactis,
Streptococcus
thermophilus,
Saccharomyces boulardii. Čím dříve je probiotikum podáno, tím je účinnější. Dávka probiotika nemá
10
být menší než 10 CFU. Při podávání probiotik dětem v této indikaci je současně nutná rehydratace.
Výsledky randomizovaných studií prokazují mírný pozitivní vliv podávání probiotik v prevenci akutních
infekčních gastrointestinálních onemocnění u jinak zdravých dětí. Pro rutinní preventivní podávání
probiotik u rotavirových infekcí však není prozatím dost přesvědčivých důkazů.
1 P. Frühauf. Mikrobiota v období mezi 6. a 24. měsícem. Pediatr. praxi 2011; 12(3): 214–216.
2 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.
3 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food
Science and Technology 2013; 50: 1-16.
76
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Průjem při léčbě antibiotiky
Verze 02
1
Při podávání antimikrobiálních látek, zejména těch s širokým spektrem účinku (peniciliny,
cefalosporiny, klindamycin), dochází k narušení střevního mikrobiomu. To může vést až k vyvolání
průjmu.
Probiotika hrají významnou roli při prevenci průjmu vyvolaného antibiotiky. Prokázaný účinek mají
především Saccharomyces boulardii a Lactobacillus rhamnosus GG, dále potom kombinace
Bifidobacterium lactis a Streptococcus thermophilus. Naopak v terapii nebyl jejich pozitivní efekt
jednoznačně prokázán. Při preventivním podávání je kvůli nebezpečí inaktivace probiotik podávání
v odstupu 2 hod. od podání antimikrobiální látky.
Cestovatelský průjem
Jako perspektivní se jeví preventivní podávání zejména S. boulardii, je však třeba dalších
podrobnějších studií v této indikaci, jelikož příčiny jsou významně závislé na destinaci.
Zácpa
V prevenci a terapii zácpy bylo podávání probiotik několika studiemi potvrzeno (např. u E. coli Nissle
1917, Lactobacillus rhamnosus a Bifidobacterium breve), ovšem data nejsou dostatečná, aby
mohlo být podávání doporučeno. Jejich podávání je v současnosti spíše na experimentální úrovni.
Významnou roli v prevenci a terapii zácpy však mají prebiotika. Podávání vlákniny a laktulózy je
klinicky ověřeno.
Dětské koliky
Dosud provedené studie naznačují možný pozitivní vliv probiotik při preventivním i léčebném podávání
u dětských kolik. Zkoumáno bylo hlavně působené Lactobacillus reuteri. Je však třeba dalších
randomizovaných studií, které by tento potenciál potvrdily. Slibněji se zatím jeví synbiotika – směs
laktobacilů, bifidobakterií a fruktooligosacharidů byla při dětské kolice účinnější než placebo.
Syndrom dráždivého tračníku
Syndrom dráždivého tračníku je charakterizován poruchou vyprazdňování stolice spojené s břišním
diskomfortem. Projevuje se bolestí břicha, nadýmáním, nucením na stolici, pocitem nedokonalého
vyprázdnění, průjmem nebo naopak zácpou. Vlivem abnormální motility a sekrece v tlustém střevě
dochází k druhotné poruše bakteriálního osídlení. Dráždivý tračník je proto vhodnou indikací
k zavedení dlouhodobé léčby probiotiky, což bylo prokázáno i mnohými studiemi. Jako efektivní se
jeví Escherichie coli Nissle 1917, Lactobacillus reuteri, L. rhamnosus, Streptococcus
thermophilus a Bifidobacterium longum.
Snížení intenzity příznaků dráždivého tračníku bylo zaznamenáno také při podávání prebiotik (jak
samotných, tak v kombinaci s probiotiky).
1 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015;91(1):6-21.
77
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Nekrotizující enterokolitida
Verze 02
1,2
Nekrotizující enterokolitida je nejčastější příčinou morbidity i mortality nedonošených dětí. Postihuje
3 % (u dětí s porodní hmotností 1251 – 1500 g) – 12 % (u dětí s porodní hmotností <750 g) dětí
s velmi nízkou porodní hmotností. Úmrtnost se pohybuje od 16 % (u dětí s porodní hmotností 1251 –
1500 g) do 42 % (u dětí s porodní hmotností <750 g). Riziko rozvoje nekrotizující enterokolitidy je
nepřímo úměrné porodní hmotnosti. Stejně tak mortalita je vyšší u dětí s nižší porodní hmotností.
Mechanizmus vzniku onemocnění není zatím zcela objasněn. Předpokládá se, že hlavními faktory
podílejícími se na rozvoji onemocnění jsou nedonošenost, enterální výživa a bakteriální kolonizace.
Z meta-analýz randomizovaných studií je patrné, že probiotika příznivě ovlivňují prevenci a léčbu
nekrotizující enterokolitidy u nedonošených dětí. Tento efekt vykazovaly tyto druhy: Lactobacillus
rhamnosus
GG,
Bifidobacterium
bifidum,
Streptococcus
thermophilus,
Lactobacillus
acidophilus a Bifidobacterium infantis.
Podávání prebiotik nesnižovalo incidenci nekrotizující enterokolitidy, ale příznivě ovlivňovalo
u předčasně narozených dětí kolonizaci střev prospěšnými bakteriemi.
3
Synbiotikum (Bifidobacterium lactis + inulin) vykazovalo obdobný účinek jako samotné probiotické
kultury.
4
Crohnova choroba a ulcerózní kolitida
5,6
Studie zaměřené na zkoumání účinnosti probiotik v prevenci a terapii idiopatických střevních zánětů
se zaměřují především na dospělou populaci. Nicméně směs 8 bakterií (Lactobacillus acidophilus,
L. casei, L. plantarum, L. delbrueckii, Bifidobacterium longum, B. breve, B. infantis a
Streptococcus salivarius spp. thermophilus) byla účinná v udržení remise i u dětí.
U Crohnovy choroby je nutný další výzkum.
Vakcinace
7
Stimulace dendritických buněk, monocytů a makrofágů, ovlivnění aktivity B-lymfocytů má význam při
podávání probiotik (Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus) současně s vakcinací
(rotavirovou nebo salmonelovou vakcínou), kdy dochází ke zvýšení protilátkové odpovědi na antigen.
1 Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015;91(1):6-21.
2 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.
3 R. Srinivasjois, S. Rao, S. Patole. Prebiotic supplementation in preterm neonates: updated systematic review and metaanalysis of randomised controlled trials. Clin Nutr. 2013;32(6):958-65.
4 D. Dilli at al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on necrotizing
enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015;166(3):545-51.e1.
5 D. Dilli, B. Aydin, N. D. Fettah et al. The propre-save study: effects of probiotics and prebiotics alone or combined on
necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J Pediatr. 2015; 166(3):545-551.
6 N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT - Food
Science and Technology 2013; 50(1):1-16.
7 M. Bortlík. Probiotika v gastroenterologii. Remedia19, 1, 2009.
78
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
Alergická onemocnění
Hypotetický regulační význam probiotik u alergických onemocnění vychází z toho, že probiotika mají
v pokusech in vitro imunosupresivní vlastnosti na proliferaci lymfocytů a tvorbu interleukinu 4 (IL-4).
Následná odpověď nejen k mikrobiálním, ale také k dietním antigenům, je zprostředkována zvýšenou
tvorbou protizánětlivých cytokinů (např. IL-10), a transformujícího růstového faktoru beta (TGFβ).
Zajímavé práce byly provedené u dětí s vysokým rizikem vzniku atopie. Výzkum prokázal signifikantní
změnu mikrobiální střevní flóry ve třetím týdnu života po narození u atopiků oproti zdravým stejně
starým dětem. Převažující flórou u postižených dětí byly klostridia a naopak malé procento bylo
zastoupeno fyziologicky se vyskytujícími bifidobakteriemi. Významné zlepšení klinického průběhu
atopického ekzému bylo zjištěno i u kojenců, kteří dostávali terapii probiotiky (Lactobacillus
fermentum). U těchto dětí došlo rovněž k úpravě i laboratorních markerů zánětu.
V jiné práci bylo prokázáno, že probiotika (Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri)
podávaná preventivně prenatálně a postnatálně po dobu 6 měsíců dětem s vysokým rizikem vznikem
atopie významně snížila riziko a prevalenci atopického ekzému na polovinu v porovnání s dětmi, které
dostávaly pouze placebo.
1
Podávání prebiotik vedlo ke sníženému výskytu atopické dermatitidy u kojenců a tento efekt byl
spatřován ve větším množství bifidobakterií v jejich stolici. V další studii podávání prebiotik vedlo k
menšímu výskytu alergických onemocnění a infekci v prvních dvou letech života. Jiná skupina autorů
prokázala stejný příznivý efekt do věku 12 měsíců.
2
Nadváha a obezita
Existuje studie, která prokazuje, že ve vzorcích stolice kojenců s normální hmotností je více
bifidobakterií než ve stolici dětí s nadváhou. U kojenců s nadváhou bylo také nalezeno zvýšené
množství Staphylococcus aureus ve srovnání s dětmi s normální hmotností. Změněné složení
mikrobiomu předcházelo vznik nadváhy. V jiné studii perinatální intervence probiotiky zmírňovala
excesivní růst hmotnosti dětí, zejména těch, které se později staly obézními.
1 M. Lukáš. Prebiotika, probiotika a střevní mikroflora. Interní Med. 2015; 17(1): 14–17.
2 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.
3 J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.
79
3
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
5 ZÁVĚR
1. Pouze 10 % zdravého lidského organismu tvoří lidské buňky – zbylých 90 %
buněk našeho organismu jsou buňky bakteriální.
2. Lidský mikrobiom má významný podíl na trávení a vstřebávání živin,
biosyntéze vitamínů a ochranných faktorů, bariérových funkcích sliznic
a povrchů, které osídluje a reguluje odpovědi imunitního systému.
3. Mikrobiom je rozdílný jak mezi jednotlivými lidmi (genetika, pohlaví), tak během
života
jednotlivce
(způsob
porodu,
věk,
výživa,
hygiena,
kouření,
farmakoterapie).
4. Právě rozdíly ve složení mikroflóry mohou mít vliv na náchylnost k různým
onemocněním, jako jsou zánětlivá onemocnění střev a kolorektální karcinom,
metabolická
onemocnění
(diabetes,
obezita
a
ateroskleróza),
poruchy
imunitního (alergie, astma, artritida) a nervového systému (autismus, deprese)
atd.
5. Racionální
používání
antibiotik
a
edukace
pacienta
zdravotnickým
pracovníkem je nezbytná pro dosažení terapeutického efektu, zachování jejich
účinnosti a snížení rizika rozvoje rezistence.
6. Nadměrné užívání antibiotik narušuje přirozený mikrobiom (→ dysmikrobie),
přičemž některé změny mohou přetrvávat i roky po ukončení terapie.
7. Probiotika jsou živé mikroorganismy převážně lidského původu, které podány v
dostatečném množství ovlivňují příznivě zdravotní stav hostitele.
8. Probiotika mohou obnovovat/posilovat bariérové funkce střevní sliznice,
příznivě modulovat reakce imunitního systému člověka, chránit před patogeny
selektivním antimikrobním účinkem a podílet se na metabolismu hostitele.
9. Při podávání probiotik a antibiotik by měl být mezi nimi minimálně 2hodinový
rozestup.
10. Prebiotika jsou pro člověka nestravitelné látky obsažené v potravinách a jsou
potravou pro bakterie. Selektivně podporují růst nebo aktivitu vnímavé bakterie,
nebo omezeného počtu střevních bakterií, a tím pozitivně ovlivňují složení
střevního mikrobiomu.
80
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
81
Verze 02
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
6 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY
1. P. J. Turnbaugh, R. E. Ley, M. Hamady et al. The human microbiome project. Nature 2007;
449: 804-810.
2. M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The yin and yang of bacterial residence in the
human gut microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.
3. D. Ertuk-Hasdemir, D. L. Kasper. Resident commensals shaping imunity. Current Opinion in
Immunology 2013; 25: 450-455.
4. E. Org, M. Mehrabian, A. J. Lusis. Untraveling the environmental and genetic interactions in
atherosclerosis: Central role of the gut microbiota. Atherosclerosis 2015; 241: 387-399.
5. R. N. Carmody, G. K. Gerber, J. M. Luevano et al. Diet dominates host genotype in shaping
the murine gut microbiota. Cell Host & Microbe 2015; 17(1): 72-84.
6. F. Backhed, J. Roswall, J. Dahlgren et al. Dynamics and stabilization of the human gut
microbiome during the first year of life. Cell Host & Microbe 2015; 17: 690-703.
7. D. I. Bolnick, L. K. Snowberg, P. E. Hirsch et al. Individual diet has sex-dependent effects on
vertebrate gut microbiota. Nature Communications 2014; 5:4500. doi: 10.1038/ncomms5500.
8. Y. E. Chen, H. Tsao. The skin microbiome: Current perspectives and future challenges. J Am
Acad Dermatol 2013;69:143-155.
9. WHO Guidelines on Hand Hygiene in Health Care – First Global Patient Safety Challenge:
Clean Care is Safer Care. World Health Organization 2009. ISBN 9789241597906.
10. M. Votava. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun 2005; 2. přepracované vydání. ISBN 8086850-00-5.
11. M. Kolář. Vývoj bakteriální rezistence a nová antimikrobní léčiva. Interní Medicína 2007; 5:
216-216.
12. H. Lüllmann, K. Mohr, M. Wehling. Farmakologie a toxikologie. Grada 2004; 2. české vydání.
ISBN 80-247-0836-1.
13. D. Lincová, H. Farghali. Základní a aplikovaná farmakologie. Galén 2007; 2. vydání. ISBN 97880-7262-373-0.
14. S. Sanchéz, A. L. Demain. Antibiotics: Current Inovations and Future Trends. Caister
Academic Press 2015; ISBN 978-1-908230-55-3.
15. L. Hawley, R. J. Ziegler, B. L. Clarke. Microbiology & Immunology. Lippincott Williams & Wilkins
th
2014; 6 edition. ISBN 978-1-4511-7534-9.
16. T. Frieden. Antibiotic resistence threats in the United States. US Department of Health and
Human Services 2013.
17. E. Y. Furuya, F. D. Lowy. Antimicrobial resistant bacteria in the community setting. Nature
Reviews Microbiology 2006; 4: 36-45.
18. V. Dostál. Používáme antimikrobiální terapii racionálně? Medicína pro praxi 2011; 8(12): 518522. Dostupné z: http://www.medicinapropraxi.cz/pdfs/med/2011/12/05.pdf.
82
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
19. V. Bartů. Přístup k antibiotické léčbě respiračních infekcí. Interní Medicína 2007; 2: 70-74.
Dostupné z: http://www.inrnimedicina.cz/pdfs/int/2007/02/04.pdf
20. M. K. Gibson, M. W. Pesesky, G. Dantas. The Yin and Yang of Bacterial Resilience in the
Human Gut Microbiota. Journal of Molecular Biology 2014; 426: 3866-3876.
21. M. O. A. Sommer, G. Dantas. Antibiotics and the resistant microbiome. Current Opinion in
Microbiology 2011; 14:556-563.
22. H. Taggart, L. Bergstrom. An Overview of the Microbiome and the Effects of Antibiotics. The
Journal for Nurce Practitioners 2014; 10(7): 445-450.
23. K. M. Ng, J. A. Ferreyra, S. K. Higginbottom et al. Microbiota-liberated host sugars facilitate
post-antibiotic expansion of enteric pathogens. Nature 2013; 502: 96-99.
24. W. M. Wu, Y. S. Yang, L. H. Peng. Microbiota in stomach: new insights. Journal of Digestive
Diseases 2014; 15(2): 54-61.
25. L. N. Segal, M. J. Blaser. A Brave New World: The Lung Microbiota in an Era of Change.
Annals of the American Thoracic Society 2014; 11(1): 21-27.
26. F. Marra, C. A. Marra, K. Richardson et al. Antibiotic use in children is associated with
increased risk of asthma. Pediatrics 2009; 123(3): 1003-1010.
27. S. I. Yang, E. Lee, Y. H. Jung et al. Effect of antibiotic use and mold exposure in infancy on
allergic rhinitis in susceptible adolescents. Annals of Allergy, Asthma & Immunology 2014;
113(2): 160-165.
28. M. Wilson. Microbial Inhabitants of Humans: Their Ecology and Role in Health and Disease.
Cambridge University Press 2005.
29. A. L. Cogen, V. Nizet, R. L. Gallo. Skin microbiota: a source of disease or defence? British
Journal of Dermatology 2008; 158(3): 442-455.
30. I. K. Jahid, F. R. Mizan, A. J. Ha, S. Ha. Effect of salinity and incubation time of planktonic
cells on biofilm formativ, motility, exoprotease production, and quorum sensing of
Aeromonas hydrophila. Food Microbiology 2015; 49: 142-151.
31. V. Singh, K. Singh, S, Amdekar et al. Innate and specific gut-associated imunity and
microbial interference. FEMS Immunol Med Microbiol 2009; 55(1): 6-12.
32. J. G. Camp, M. Kanther, I. Semova, J. F. Rawls. Patterns and scales in GI microbial ecology.
Gastroenterology 2009; 136(6): 1989–2002.
33. R. J. Siezen, M. Kleerebezem. The human gut microbiome: are we our enterotypes? Microbial
Biotechnology 2011; 4(5): 550-553.
34. The new science of metagenomics: Revealing the secrets of our microbial planet. The
national academies press 2007; ISBN: 978-0-309-10676-4.
35. T. T. Hansel, S. L. Johnston, P. J. Openshaw: Microbes and mucosal immune responses in
asthma. Lancet 2013; 381: 861-873.
36. R. P. Dickson, F. J. Martinez, G. B. Huffnagle. The role of the microbiome in exacerbations of
chronic lung diseases. Lancet 2014; 384: 691-702.
83
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
37. E. S. Gollwitze, B. J. Marsland. Microbiota abnormalities in inflammatory airway diseases –
Potential for therapy. Pharmacology & Therapeutics 2014; 141: 32-39.
38. S. N. Peterson, E. Snerud, J. Liu et al. The dental plaque microbiome in health and disease.
Plos One 2013; 3:1-10.
39. P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al. Oral multispecies biofilm development
and the key role of cell-cell distance. Microbiology 2010; 8: 471-480.
40. M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Skin microbiota: Microbial community structure
and its potential association with health and disease. Genetics and Evolution 2011; 11: 839848.
41. B. Trivedi. The surface brigade. Nature 2012; 492: 60-61.
42. J. A. Sanford, R. L. Gallo. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in
Immunology 2013; 25: 370-377.
43. N. N. Schommer, R. L. Gallo. Structure and fiction of the human skin microbiome. Trends in
Microbiology 2013; 21: 660-668.
44. R. Romero, S. S. Hassan, P. Gajer et al. The composition and stability of the vaginal
microbiota of normal pregnant women is differnt from tha of non-pregnant women.
Microbiome 2014; 2, doi: 10.1186/2049-2618-2-4.
45. D. H. Martin. The microbiota of the vagina and its inluence on women´s health and disease.
American Journal of Medicinal Science 2012; 343: 2-9.
46. R. Mandar. Microbiota of male genitál tract: Impact on the health of man and his partner.
Pharmacological Research 2013; 69: 32-41.
47. D. Kohoutová, J. Bureš. Střevní mikrobiota a kolorektální karcinom. Interní medicína 2013;
15(5): 167-169.
48. S. M. O´Mahony, G. Clarke, Y. E. Borre et al. Serotonin, tryptofan metabolism and the braingut-microbiome axis. Behavioural Brain Research 2015; 277: 32-48.
49. C. Hill, F. Guarner, G. Reid, G. R. Gibson, D. J. Merenstein, B. Pot, L. Morelli, R. B. Canani, H. J.
Flint, S. Salminen, P. C. Calder, M. E. Sanders. Expert consensus document. The
International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on
the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014
Aug;11(8):506-14.
50. Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015; 91(1):6-21.
51. M. Strus, A. Chmielarczyk, P. Kochan, P. Adamski, Z. Chełmicki, A. Chełmicki, A. Pałucha, P. B.
Heczko. Studies on the effects of probiotic Lactobacillus mixture given orally on vaginal
and rectal colonization and on parameters of vaginal health in women with intermediate
vaginal flora. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2012 Aug;163(2):210-5.
52. G. Vujic, A. Jajac Knez, V. D. Stefanovic, V. K. Vrbanovic. Efficacy of orally applied probiotic
capsules for bacterial vaginosis and other vaginal infections: a double-blind, randomized,
placebo-controlled study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2013; 168(1):75-9.
84
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
53. W. Ya W, C. Reifer, L. E. Miller. Efficacy of vaginal probiotic capsules for recurrent bacterial
vaginosis: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Am J Obstet Gynecol.
2010; 203(2):120.e1-6.
54. P. Koliba. Probiotika z pohledu gynekologa. Med. praxi 2012; 9(8–9): 354–359.
55. N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and
prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50(1):1-16.
56. S. M. L. Christine, S. C. Ronald. Probiotic Administration Can Prevent Necrotizing
Enterocolitis in Preterm Infants: A Meta-analysis. Journal of Pediatric Surgery 2015.
57. R. Srinivasjois, S. Rao, S. Patole. Prebiotic supplementation in preterm neonates: updated
systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Clin Nutr. 2013;
32(6):958-65.
58. D. Dilli, B. Aydin, N. D. Fettah et al. The propre-save study: effects of probiotics and
prebiotics alone or combined on necrotizing enterocolitis in very low birth weight infants.J
Pediatr. 2015; 166(3):545-551.
59. N. Saad, C. Delattre, M. Urdaci et al. An overview of the last advances in probiotic and
prebiotic field. LWT - Food Science and Technology 2013; 50: 1-16.
60. C. Reiff, D. Kelly. Inflammatory bowel disease, gut bacteria and probiotic therapy. Int J Med
Microbiol. 2010; 300(1):25-33.
61. EFSA. Scientific Opinion on the maintenance of the list of QPS biological agents
intentionally added to food and feed (2012 update). EFSA Journal 2012;10(12):3020 [84 pp.].
62. EFSA. Guidance on the assessment of bacterial susceptibility to antimicrobials of human
and veterinary importance. EFSA Journal 2012;10(6):2740 [10 pp.].
63. R. Georgieva, L. Yocheva, L. Tserovska et al. Antimicrobial activity and antibiotic
susceptibility of Lactobacillus and Bifidobacterium spp. intended for use as starter and
probiotic cultures. Biotechnol Biotechnol Equip. 2015; 29(1): 84–91.
64. P. Frühauf. Mikrobiota v období mezi 6. a 24. měsícem. Pediatr. praxi 2011; 12(3): 214–216.
65. N. T. Mueller, E. Bakacs, J. Combellick et al. The infant microbiome development: mom
matters. Trends Mol Med. 2015; 21(2): 109–117.
66. Doporučení Pracovní skupiny dětské gastroenterologie a výživy ČPS. Česko-slovenská
pediatrie 2014, 69, S1.
67. N. P. West, P. L. Horn, S. Barrett et al. Supplementation with a single and double strain
probiotic on the innate immune system for respiratory illness. e-SPEN Journal 2014; 9(5):
178-184.
68. O. Uhlík, M. Strejček, M. Hroudová et al. Identifikace a charakterizace bakterií s
bioremediačním potenciálem - od kultivace k metagenomice. Chem. Listy 2013; 107: 614–
622.
69. A. Patel, N. Shah, J. B. Prajapati. Clinical application of probiotics in the treatment of
Helicobacter pylori infection--a brief review. J Microbiol Immunol Infect. 2014;47(5):429-37.
85
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
70. G. Huys, N. Botteldoorn, F. Delviqne et al. Microbial characterization of probiotics–Advisory
report of the Working Group “8651 Probiotics” of the Belgian Superior Health Council
(SHC). Mol. Nutr. Food Res. 2013; 57(8):1479–1504.
71. C. Ceapa, H, Wopereis, L. Rezaiki et al. Influence of fermented milk products, prebiotics and
probiotics on microbiota composition and health. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2013;
27(1):139-55.
72. Y. Vandenplas, G. Huys, G. Daube G. Probiotics: an update. J Pediatr (Rio J). 2015 ; 91(1):621.
73. C. Hill, F. Guarner, G. Reid et al. Expert consensus document. The International Scientific
Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and
appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014 ; 11(8):506-14.
74. J. Nevoral. Prebiotika a probiotika v pediatrii. Pediatr. praxi 2012; 13(3): 167–173.
75. M. Lukáš. Prebiotika, probiotika a střevní mikroflora. Interní Med. 2015; 17(1): 14–17.
76. J. L. Round, S. K. Mazmanian: The gut microbiota shapes intestinal immune responses
during health and disease. Nat Rev Immunol. 2009; 9(5):313-23.
77. E. Karatan, P. Watnick: Signals, regulatory networks, and materials that build and break
bacterial biofilms. Microbiol Mol Biol Rev. 2009 ;73(2):310-47.
78. C. Robinson: Mass transfer of therapeutics through natural human plaque biofilms: a model
for therapeutic delivery to pathological bacterial biofilms. Arch Oral Biol. 2011; 56(9):829-36.
79. G. J. Tortora, B. R. Funke, C. L. Case: Microbiology, an Introduction. 11th Edition. Pearson
Education, Inc., 2013.
80. I. G. Karafyllidis: Regulating the quorum sensing signalling circuit to control bacterial
virulence: in silico analysis. IET Syst Biol. 2011; 5(2):103-9.
81. A. V. Kane, D. M. Dinh, H. D. Ward. Childhood malnutrition and the intestinal microbiome.
Pediatr Res. 2015; 77(1-2):256-62.
82. C. W. Ha, Y. Y. Lam, A. J. Holmes. Mechanistic links between gut microbial community
dynamics, microbial functions and metabolic health. World J Gastroenterol. 2014; 20(44):498517.
83. M. L. Barnett. The rationale for the daily use of an antimicrobial mouthrinse. J Am Dent
Assoc. 2006;137:6-21.
84. P. E. Kolenbrander, R. J. Palmer, S. Periasamy et al.: Oral multispecies biofilm development
and the key role of cell-cell distance. Nat Rev Microbiol. 2010; 8(7):471-80.
85. X. Jun, C. Saunders. Dandruff-associated Malassezia genomes reveal convergent and
divergent virulence traits shared with plant and human fungal pathogens, Proc Natl Acad Sci
USA, 2007; 104(47): 18730-18735.
86. E. Meyer, P. Gastmeier, M. Deja et al.: Antibiotic consumption and resistance: data from
Europe and Germany. Int J Med Microbiol. 2013 ;303(6-7):388-95.
87. A. Hollis, Z. Ahmed: Preserving antibiotics, rationally. N Engl J Med. 2013; 369(26):2474-6.
86
Pouze pro potřeby odborného e-learningového vzdělávání
Verze 02
88. K. L. B. Nole, E. Yim, J. E. Keri. Probiotics and prebiotics in dermatology. J Am Acad
Dermatol. 2014;71(4):814-21.
89. J. Kim, Y. Ko, Y. K. Park et al. Dietary effect of lactoferrin-enriched fermented milk on skin
surface lipid and clinical improvement of acne vulgaris. Nutrition. 2010; 26(9):902-9.
90. C. Hu. Type 1 diabetes and gut microbiota: Friend or foe? Pharmacological Research 2015;
98: 9–15.
91. S. L. Weng, C. M. Chiu, F. M. Lin et al.: Bacterial communities in semen from men of infertile
couples: metagenomic sequencing reveals relationships of seminal microbiota to semen
quality. PLoS One. 2014;9(10):e110152.
92. T. Iannitti, B. Palmieri. Therapeutical use of probiotic formulations in clinical practice. Clinical
Nutrition 2010; 29(6):701-725.
93. W. G. Wade. The oral microbiome in health and disease, Pharmacol Res. 2013;69(1):137-43.
94. O. Dubec, M. Seydlová, T. Dostálová. Halitóza - současný pohled na etiologii, diagnózu a
léčbu, Prakt. zub. Lék. 2011;59(2): 29-41.
95. M. E. Sanfers. An update on the use and investigation of probiotics in health and disease.
Gut 2013;62:787–796.
96. M. A. Scheid. Effect od prebiotics on the health of the eldery. Food Research Inernational
2013;53; 423-436.
97. L. Bull-Otterson, W. Feng. I. Kirpich et al. Metagenomic analyses of alcohol induced
pathogenic alterations in the intestinal microbiome and the effect of Lactobacillus
rhamnosus GG treatment. PLoS One 2013;8(1):e53028.
98. L. Zhao: The gut microbiota and obesity: from correlation to kausality. Nature Reviews
Microbiology 2013; 11(9):639-647.
87

Podobné dokumenty

List1 Stránka 1

List1 Stránka 1 7t17 8b18 6t8 8b11 5t9 8b15 6t13 7b11 5t8 8b14 5t9 7b8 4t8 6b7 4t10 5b9 4t11 5b9 3t3 6b8 3t4 6b8 3t5 6b9 3t5 4b5 3t5 4b5 3t6 6b7 3t6 5b7 3t6 5b9 3t6 4b9 2t2 3b3 2t3 4b5 2t4 3b3 2t4 3b5 1t1 3b3 1t1 ...

Více

Sborník 2014 - Ústav biotechnologie

Sborník 2014 - Ústav biotechnologie příslušném materiálu spočívá buď v totálním předejití či redukci jeho vzniku pouţitím antiadhezního či antimikrobního povrchu. Tím se buď zabrání ulpívání bakterií na povrchu, nebo jsou zničeny veš...

Více

Lze usilovat o zdravé zuby bez ohledu na hygienu dutiny ústní jako

Lze usilovat o zdravé zuby bez ohledu na hygienu dutiny ústní jako Naproti tomu kolonizace ústní dutiny mikroorganizmy probíhá trvale Pravidelné odstraňování zubního povlaku je tedy naprosto nezbytným a  převážně nezávisle na  naší vůli (vyjma například konzumace ...

Více

Cleaver ceník 2016

Cleaver ceník 2016 FMMS-1-1 FMMS-4-1 FMMS-8-1 FMMS-12-1 FMMS-16-1 FMMS-20MC-1 FMMS-1-1.5 FMMS-4-1.5 FMMS-8-1.5 FMMS-12-1.5 FMMS-16-1.5 FMMS-20MC-1.5 FMMS10LID FMMS10TANK

Více

bi opr spect - Biotechnologická společnost

bi opr spect - Biotechnologická společnost tak snad každý z Vás zde najde něco co ho zaujme. Jedná se např. o tato témata: geneticky modifikované plodiny, biotechnologie v chemickém průmyslu, biomikronanotechnologie, enzymové modifikace fos...

Více

Infekční agens a imunitní systém

Infekční agens a imunitní systém „Parasitismus vznikl v temné prapůvodní dálnověkosti jako následek stálého styku mezi různými živými bytostmi. Znamená průlom do oné obrany, kterou se normálně každá živá struktura brání vpádu jin...

Více