PROBIOTICS VÀ CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA PROBIOTICS

Elie Metchmikoff (1845-1916), nhà khoa học Nga, cha đẻ của ngành miễn dịch học hiện đại, người từng đoạt giải Nobel đã đưa ra khái niệm Probiotics vào năm 1908. Khoảng năm 1965 Lilly và Stillwell đã đưa ra thuật ngữ Probiotic để đối lập với thuật ngữ Antibiotic. Vào những năm thập niên 70, thuật ngữ Probiotic được sử dụng theo khái niệm như hiện nay [1].

Theo định nghĩa của tổ chức Y tế thế giới (WHO): Probiotics (men vi sinh) là các vi sinh vật sống, khi đưa một lượng cần thiết vào cơ thể thì đem lại hiệu quả có lợi cho cơ thể. Cũng theo tổ chức này, một men vi sinh tốt để sử dụng cần đảm bảo các tiêu chuẩn:
– Men vi sinh đó cần xác định đến chủng đặc hiệu.

– Có khả năng sống ổn định trong đường tiêu hóa.

– Có bằng chứng nghiên cứu rõ ràng về hiệu quả khi sử dụng.

– Đạt tiêu chuẩn và được công nhận an toàn cho người dùng [2].

Probiotics có vai trò quan trọng cho sức khỏe đường ruột thông qua các cơ chế đã được nghiên cứu từ mô hình in vitro, động vật, nuôi cấy tế bào hoặc ex vivo trên người [3].

 

                                               Cơ chế hoạt động của probiotic [3]

  1. Điều chỉnh các chức năng miễn dịch:

Probiotics điều chỉnh các chức năng miễn dịch qua trung gian tế bào và dịch thể. Một số probiotics đã được chứng minh là làm tăng khả năng thực bào hoặc hoạt động của tế bào tiêu diệt tự nhiên và tương tác trực tiếp với các tế bào đuôi gai [4]. Một số cũng chứng minh khả năng tăng cường tiết kháng thể dịch giúp chống lại mầm bệnh và tăng cường đáp ứng vắc xin [5,6,7]. Các chủng probiotics có thể làm tăng mức độ các cytokine chống viêm như TNF, có tác dụng làm giảm ung thư ruột kết và viêm ruột kết [4,8].

  1. Sản xuất axit hữu cơ:

Các loài Probiotic thuộc chi Lactobacillus và Bifidobacterium tạo ra axit lactic và axit axetic là sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa carbohydrate. Các axit hữu cơ này khi được tạo ra làm giảm độ pH và ngăn cản sự phát triển của mầm bệnh, được chứng minh trong các hệ thống mô hình khác nhau [9,10,11].

  1. Tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột:

Các chủng probiotic có thể tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột thông qua cạnh tranh chất dinh dưỡng, đối kháng, cross-feeding (sản phẩm của quá trình trao đổi chất của chủng này có thể là dinh dưỡng của chủng khác) và hỗ trợ sự ổn định của hệ vi sinh vật [12]. Nhiều chủng probiotic đối kháng với các vi sinh vật khác, một phần do chuyển hóa đường phân tạo ra axit hữu cơ, nhưng cũng do sản xuất bacteriocins [13]. Các hợp chất kháng khuẩn này có hoạt động chống lại mầm bệnh tại nhiều vị trí tại đường tiết niệu và đường ruột của người và động vật [14,15].

  1. Tương tác giữa probiotic và vật chủ:

Tương tác của các chủng lợi khuẩn với mô tế bào chủ được thực hiện qua trung gian của các đại phân tử bề mặt tế bào, bao gồm các protein (protein liên kết lớp bề mặt, protein liên kết mucin, pili, và protein liên kết LPxTG) và các thành phần không phải protein (axit lipoteichoic, peptidoglycan, exopolysaccharides) [16].

Các cấu trúc này đã được chứng minh là ảnh hưởng đến sự liên kết với các tế bào ruột và âm đạo, mucin, và các tế bào miễn dịch hoặc tế bào đuôi gai, dẫn đến tăng thời gian vận chuyển và cải thiện tính toàn vẹn của hàng rào bảo vệ [16].

  1. Sản xuất các phân tử nhỏ có tác dụng cục bộ và không cục bộ:

Các phân tử nhỏ được tạo ra bởi một số chủng lợi khuẩn nhất định với các tác động khác nhau lên vật chủ và hệ vi sinh vật của đường ruột [17].

Có lẽ một trong những phát hiện hấp dẫn hơn cả là probiotics sản xuất các chất hóa học thần kinh như oxytocin, axit gamma-aminobutyric, serotonin, tryptamine, noradrenaline, dopamine và acetylcholine [18,19,20] được biết là ảnh hưởng đến chức năng não.

  1. Cải thiện chức năng hàng rào bảo vệ:

Chủ yếu thông qua các nghiên cứu trên các dòng tế bào, một số chủng lợi khuẩn Lactobacillus và Bifidobacterium đã được chứng minh là làm tăng biểu hiện của các các protein liên kết [21].

Một cách khác mà các chủng probiotic có thể cải thiện chức năng hàng rào là thông qua việc điều chỉnh sự biểu hiện của các gen tiết chất nhầy, do đó làm giảm sự liên kết của mầm bệnh với các tế bào biểu mô [22,23].

Điều hòa phản ứng viêm cũng được xem là một yếu tố giúp cải thiện chức năng hàng rào bảo vệ [24]. Lưu ý, mặc dù một số chủng lợi khuẩn có khả năng cải thiện chức năng hàng rào nhưng quá trình này không phải lúc nào cũng xảy ra trong mọi nhóm vì những lý do chưa được hiểu rõ [25].

  1. Sản xuất các enzym:

Các enzym vi sinh vật như β- galactosidase [26] và hydrolase muối mật [27], được sản xuất và phân phối bởi một số chủng probiotic, cải thiện tiêu hóa lactose và cấu trúc lipid máu ở người, tương ứng. Trong trường hợp vi khuẩn Streptococcus thermophilus trong sữa chua, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiêu hóa lactose, khuynh hướng được mật thẩm thấu khi vào ruột non thúc đẩy quá trình phân phối men vi sinh β- galactosidase đến ruột non để phân hủy lactose thành glucose và galactose có thể tiêu hóa được. Điều này mang lại lợi ích lâm sàng cho những người không dung nạp lactose.

Mặc dù nhiều cơ chế có thể cùng thể hiện trong một loại lợi khuẩn, nhưng tầm quan trọng của bất kỳ cơ chế nhất định nào sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Ví dụ, trong ruột bị viêm, khả năng điều hòa giảm chất trung gian gây viêm và tăng chức năng hàng rào biểu mô có thể là quan trọng nhất [28,29]. Trong khi khả năng tăng chuỗi axit béo ngắn (SCFAs) và hydrat hóa trong ruột kết quan trọng hơn trong việc điều hòa nhu động ruột [30].

Sự phối hợp của nhờ cơ chế giúp thúc đẩy lợi ích của probiotic đối với sức khỏe vật chủ. Trong một số trường hợp, chẳng hạn như sản xuất các chất kháng khuẩn, các cơ chế này được thúc đẩy trực tiếp bởi các tương tác với hệ vi sinh vật đưởng ruột. Trong các trường hợp khác, chẳng hạn như tương tác trực tiếp với tế bào miễn dịch, tác động của chúng có thể trực tiếp thông qua tương tác với tế bào chủ. Nhìn chung, lợi ích lâm sàng của probiotics có thể là kết quả của hoạt động kết hợp của một số cơ chế [3].

Chính vì vậy, khi bổ sung Probiotics điều quan trọng là sản phẩm đó phải phối hợp các chủng vi sinh vật khác nhau để bổ sung vai trò lẫn nhau với mục đích cuối cùng là giúp bảo vệ sức khỏe đường ruột một cách toàn diện.

Men vi sinh Dr.G bổ sung 4 chủng lợi khuẩn với số lượng hơn 10 tỷ/ gói 2g. Với 2 chủng vi sinh vật ở  ruột non và 2 chủng vi sinh vật ở ruột già giúp:

– Bổ sung vi khuẩn có lợi, cân bằng vi sinh đường ruột.

– Hỗ trợ và phòng chống rối loạn khuẩn, rối loạn chức năng tiêu hóa.

– Hỗ trợ giảm các triệu chứng: đau bụng, đầy hơi, khó tiêu, tiêu chảy.

– Giúp tăng vi khuẩn lactic có lợi và ức chế vi khuẩn có hại.

– Điều hòa nhu động ruột.

Tài liệu tham khảo

  1. https://nhidong.org.vn/chuyen-muc/probiotics-la-gi-c60-90.aspx
  2. https://www.who.int/foodsafety/fs_management/en/probiotic_guidelines.pdf?fbclid=IwAR0Teb7_hxt4IpBNE2jTV2jpPmAtRqWCsf1aUshrptAX2u-XS0Hxpci5yAc
  3. Probiotics and prebiotics in intestinal health and disease: from biology to the clinic Mary Ellen Sanders1, Daniel J. Merenstein2, Gregor Reid 3, Glenn R. Gibson 4 and Robert A. Rastal, Nature Reviews | Gastroenterology & Hepatology.
  4. Klaenhammer, T. R., Kleerebezem, M., Kopp, M. V. & Rescigno, M. The impact of probiotics and prebiotics on the immune system. Nat. Rev. Immunol. 12,728–734 (2012).
  5. Przemska- Kosicka, A. et al. Effect of a synbiotic on the response to seasonal influenza vaccination is strongly influenced by degree of immunosenescence. Immun. Ageing 13, 6 (2016).
  6. Vitetta, L., Saltzman, E. T., Thomsen, M., Nikov, T. & Hall, S. Adjuvant probiotics and the intestinal, microbiome: enhancing vaccines and immunotherapy outcomes. Vaccines (Basel) 5, (E50 (2017).
  7. Childs, C. E. et al. Xylo- oligosaccharides alone or in synbiotic combination with Bifidobacterium animalis subsp. lactis induce bifidogenesis and modulate markers of immune function in healthy adults: a double- blind, placebo- controlled, randomised, factorial cross- over study. Br. J. Nutr. 111, 1945–1956 (2014).
  8. Rowland, I. et al. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components. Eur. J. Nutr. 57, 1–24 (2018).
  9. Flint, H. J., Duncan, S. H., Scott, K. P. & Louis, P.Links between diet, gut microbiota composition and gut metabolism. Proc. Nutr. Soc. 74, 13–22 (2015).
  10. Aoudia, N. et al. Biofilms of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus fermentum: effect on stress responses, antagonistic effects on pathogen growth and immunomodulatory properties. Food Microbiol.53, 51–59 (2016).
  11. Rios- Covian, D. et al. Intestinal short chain fatty acids and their link with diet and human health. Front. Microbiol. 7, 185 (2016).
  12. Van Baarlen, P., Wells, J. M. & Kleerebezem, M. Regulation of intestinal homeostasis and immunity with probiotic lactobacilli. Trends Immunol. 34,208–215 (2013).
  13. Hegarty, J. W., Guinane, C. M., Ross, R. P., Hill, C.& Cotter, P. D. Bacteriocin production: a relatively unharnessed probiotic trait? F1000Res. 5, 2587(2016).
  14. Mokoena, M. P. Lactic acid bacteria and their bacteriocins: classification, biosynthesis and applications against uropathogens: a mini- review. Molecules 22, E1255 (2017).
  15. Bali, V., Panesar, P. S., Bera, M. B. & Kennedy, J. F. Bacteriocins: recent trends and potential applications. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 56, 817–834 (2016).
  16. Sanders, M. E., Benson, A., Lebeer, S., Merenstein, D. J. & Klaenhammer, T. R. Shared mechanisms among probiotic taxa: implications for general probiotic claims. Curr. Opin. Biotechnol. 49, 207–216 (2018).
  17. Yan, F. et al. A Lactobacillus rhamnosus GG- derived soluble protein, p40, stimulates ligand release from intestinal epithelial cells to transactivate epidermal growth factor receptor. J. Biol. Chem. 288, 30742–30751 (2013).
  18. Kim, N., Yun, M., Oh, Y. J. & Choi, H. J. Mind- altering with the gut: modulation of the gut- brain axis with probiotics. J. Microbiol. 56, 172–182 (2018).
  19. Janik, R. et al. Magnetic resonance spectroscopy reveals oral Lactobacillus promotion of increases in brain GABA, N- acetyl aspartate and glutamate.Neuroimage 125, 988–995 (2016).
  20. Reid, G. Disentangling what we know about microbes and mental health. Front. Endocrinol. 10, 81 (2019).
  21. La Fata, G., Weber, P. & Mohajeri, M. H. Probiotics and the gut immune system: indirect regulation. Probiot. Antimicrob. Proteins 10, 11–21 (2018).
  22. Mack, D. R., Michail, S., Wei, S., McDougall, L. & Hollingsworth, M. A. Probiotics inhibit enteropathogenic E. coli adherence in vitro by inducing intestinal mucin gene expression. Am. J. Physiol. 276, G941–G950
  23. (1999).
  24. Yan, F. et al. A Lactobacillus rhamnosus GG- derived soluble protein, p40, stimulates ligand release from intestinal epithelial cells to transactivate epidermal growth factor receptor. J. Biol. Chem. 288, 30742–30751 (2013).
  25. Sanders, M. E., Benson, A., Lebeer, S., Merenstein, D. J. & Klaenhammer, T. R. Shared mechanisms among probiotic taxa: implications for general probiotic claims. Curr. Opin. Biotechnol. 49, 207–216 (2018).
  26. Stadlbauer, V. et al. Lactobacillus casei Shirota supplementation does not restore gut microbiota composition and gut barrier in metabolic syndrome: a randomized pilotstudy. PLOS ONE 10, e0141399 (2015).
  27. Kotz, C. M., Furne, J. K., Savaiano, D. A. & Levitt, M. D. Factors affecting the ability of a high beta- galactosidase yogurt to enhance lactose absorption. J. Dairy Sci. 77, 3538–3544 (1994).
  28. Costabile, A. et al. An in vivo assessment of the cholesterol- lowering efficacy of Lactobacillus plantarum ECGC 13110402 in normal to mildly hypercholesterolaemic adults. PLOS ONE 12, e0187964 (2017).
  29. Ng, S. C. et al. Immunosuppressive effects via human intestinal dendritic cells of probiotic bacteria and steroids in the treatment of acute ulcerative colitis.Inflamm. Bowel Dis. 16, 1286–1298 (2010).
  30. Mujagic, Z. et al. The effects of Lactobacillus plantarum on small intestinal barrier function and mucosal gene transcription; a randomized double- blind placebo controlled trial. Sci. Rep. 7, 40128 (2017).
  31. Del Piano, M. et al. The use of probiotics in healthy volunteers with evacuation disorders and hard stools: a double- blind, randomized, placebo- controlled study.
  32. Clin. Gastroenterol. 44 (Suppl. 1), S30–S34 (2010).

 

 

 

 

 

Bấm để chia sẻ bài viết:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.