პრობიოტიკების აღმოჩენა და ადგილი ჯანმრთელობაში — ტყუილი თუ სიმართლე?

ადამიანის ორგანიზმში ტრილიონობით მიკროორგანიზმი ბინადრობს, რომლებიც მასთან ერთად ცხოვრობს. ამ მიკროორგანიზმების ნახევარს ბაქტერიების, სოკოების, პროტოზოებისა და ვირუსების შემცველი მიკრობიოტა შეადგენს. მიკრობიოტის მიკროორგანიზმების გენებთან ერთად განხილვას კი მიკრობიომი ეწოდება.

ადამიანის მიკრობიომის პროექტის დაწყების შემდეგ მიკრობიოტის კვლევები სწრაფად გახშირდა; ჯანმრთელობაზე მისი გავლენა იმდენად დიდია, რომ მისი უგულებელყოფა შეუძლებელია.

მიკრობიოტა თითის ანაბეჭდების მსგავსად ინდივიდუალურია

მისი ჩამოყალიბება დედის საშვილოსნოში იწყება და მრავალფეროვნება მთელი ცხოვრების განმავლობაში იცვლება. მასზე მრავალი ფაქტორი მოქმედებს, მათ შორის დაბადების გზა, კვება, ასაკი, სქესი, ანტიბიოტიკების გამოყენება, გენეტიკური მიდრეკილება, გეოგრაფიული მდებარეობა და დაავადებები. ნაწლავის მიკრობიოტის მიერ გამოყოფილი მეტაბოლიტები (მაგალითად მოკლეჯაჭვიანი ცხიმოვანი მჟავები), რომლებიც ორგანიზმის სისტემებზე, განსაკუთრებით იმუნურ სისტემაზე მოქმედებს, ენდოკრინული ორგანოს მსგავსად მოქმედებს.

დისბიოზი: ნაწლავის მიკრობიოტაში ბაქტერიების ბალანსის დარღვევა

სიმსუქნის, დიაბეტის, კიბოსა და ალცჰაიმერის მსგავსი დაავადებებისას მიკრობიოტა დაავადების მიხედვით განსხვავდება. თუმცა მხოლოდ კონკრეტული ტიპის ბაქტერიის დადანაშაულება სწორი არ არის, რადგან მიკროორგანიზმები რთულ და ურთიერთდამოკიდებულ საზოგადოებებად ცხოვრობს.

მიკრობიოტის შეცვლის გზების ძიება

ადამიანის ორგანიზმის სისტემებთან მიკრობიოტის ურთიერთქმედების გამო მისი შეცვლის გზების შემუშავებას ცდილობენ. მაგალითებია პრობიოტიკის და პრებიოტიკის გამოყენება, ფეკალური მიკრობული ტრანსპლანტაცია (FMT), პრეპარატები და მომავალში შესაძლო ვაქცინები. ამ სტატიაში პრობიოტიკების წარმოშობასა და კომერციალიზაციაზე ვისაუბრებთ.

პრობიოტიკების ისტორია

19. საუკუნის ბოლოს ლუი პასტერმა რძემჟავა ბაქტერიების ფერმენტაციული თვისებები აღმოაჩინა და ისინი სასარგებლო ბაქტერიებად განსაზღვრა, რადგან საკვების გაფუჭებას ხელს უშლიდა. აღმოჩენა, რომ ყველა ბაქტერია საზიანო არ არის, მეცნიერებაში გარდამტეხი მომენტი გახდა. ელი მეჩნიკოვმა, რომელმაც ფაგოციტოზის კვლევებისთვის 1908 წელს ნობელის პრემია მიიღო, მაკულის დეგენერაციასა (ყვითელი ლაქის დაავადება) და ნაწლავის მიკრობიოტას შორის კავშირის ჰიპოთეზა წამოაყენა. იგი ფიქრობდა, რომ ნაწლავის ბაქტერიებს ჩვენი ბედის განსაზღვრა შეუძლია. მისი ჰიპოთეზით, თუ ფერმენტაციისას ბაქტერიების მიერ წარმოქმნილი ლაქტატი საზიანო ბაქტერიების ზრდას აფერხებს, იგივე ნაწლავშიც შეიძლება მოხდეს. შედეგად, რძემჟავა ბაქტერიებმა შესაძლოა ნაწლავში ტოქსინების წარმოქმნა შეაჩეროს. დღეს იოგურტის საწარმოებლად Lactobacillus bulgaricus და Streptococcus thermophilus ბაქტერიები გამოიყენება.

მეჩნიკოვი მუშაობდა ბულგარული ფერმენტირებული რძის ნიმუშიდან სუფთა კულტურების გამოყოფაზე, მათ შორის ამ ბაქტერიებისაც. ამგვარად აღმოაჩინა პრობიოტიკური ბაქტერიები და მათი მნიშვნელობა.

ბერძნული წარმოშობის ბიზნესმენ ისააკ კარასოზე ძლიერი შთაბეჭდილება მოახდინა ესპანელ ბავშვებში 1. მსოფლიო ომის შედეგად გამოწვეული მალნუტრიციისა (არასაკმარისი კვების) და დაავადებების გავლენის ნახვამ. ამიტომ ზუსტად 102 წლის წინ, მეჩნიკოვის რძის ფერმენტების კვლევებით შთაგონებულმა, ცდისა და შეცდომის გზით ახალი რძე პასტერის ინსტიტუტში გამოყოფილ, ფერმენტაციის უნარის მქონე ბაქტერიებს შეურია დღევანდელი Danone-ის იოგურტების შესაქმნელად. ასე წარმოიშვა კომერციული მზა იოგურტი.

პირველ იოგურტს მან თავისი ვაჟის, დანიელის, სახელის მიხედვით „პატარა დანიელი“ უწოდა. მზა იოგურტის გაყიდვა პირველად ქალაქის აფთიაქებში ფაიფურის ჭურჭლით დაიწყო, როგორც ადამიანთა ჯანმრთელობის გამაუმჯობესებელი პროდუქტისა (იხილეთ ფოტო ქვემოთ). 5 წლის შემდეგ მას ბარსელონის ექიმთა კოლეჯი ეწვია და პროდუქტმა მოწონება დაიმსახურა; მეტი მომხმარებლის მისაწვდომად აფთიაქების მიღმაც ძირითადი მარკეტინგული არხები გააფართოვეს. ათი წლის შემდეგ დანიელი ოჯახურ კომპანიას შეუერთდა და კომპანიამ დღევანდელი სახელი Danone მიიღო. საფრანგეთში წარმატებული გაფართოების შემდეგ 2. მსოფლიო ომის დაწყებისას Danone აშშ-ში გადავიდა.

ამ წლებში იოგურტს კვლავ ჯანსაღ საკვებად მოიხმარდნენ. ფერმენტაციის გამო მასში B2, B6 და B12 ვიტამინებისა და კალციუმის, კალიუმის, თუთიისა და მაგნიუმის შემცველობა სხვა რძის პროდუქტებთან შედარებით უფრო მაღალია. L. bulgaricus-სა და S. thermophilus-ში არსებული ფერმენტებით იოგურტის ლაქტოზის დაშლა ლაქტოზის დონეს ამცირებს და მისი აუტანლობის მქონე პირებისთვის რძის პროდუქტების მოხმარებას აადვილებს. 20. საუკუნეში პასტერის მემკვიდრეობაზე დაყრდნობით მეცნიერებმა ჯანმრთელობის გამაუმჯობესებელი სხვა შტამებიც გამოყვეს, მაგალითად Escherichia coli, Lactobacillus acidophilus LB და Lactobacillus casei Shirota.

პრობიოტიკის განსაზღვრების ჩამოყალიბება

1974 წელს რიჩარდ ბ. პარკერმა შესთავაზა პრობიოტიკების განსაზღვრა, როგორც „ორგანიზმებისა და ნივთიერებებისა, რომლებიც ნაწლავის მიკრობულ ბალანსს უწყობს ხელს“. 2001 წელს კი ჯანმრთელობის მსოფლიო ორგანიზაციამ (DSÖ) გამოაქვეყნა განსაზღვრება: „ცოცხალი მიკროორგანიზმები, რომლებიც საკმარისი რაოდენობით გამოყენებისას ადამიანს ჯანმრთელობის სარგებელს აძლევს“. Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus და Bacillus ბაქტერიები, აგრეთვე Saccharomyces, Aspergillus და Candida საფუვრები პრობიოტიკებად არის ცნობილი.

Danone-მა პრობიოტიკების შემცველი ორი ფერმენტირებული რძის პროდუქტის წარმოება დაიწყო: 1987 წელს — Bifidobacterium lactis-ის (BFMP) შემცველი Activia®, ხოლო 1994 წელს — L. casei-ს (LFMP) შემცველი Actimel®.

პრობიოტიკების შესაძლო სარგებელი ჯანმრთელობისთვის შესწავლის პროცესშია

1990-იან წლებში პრობიოტიკების სარგებლის დასამტკიცებლად კვლევითი პროგრამა დაიწყო და 40-ზე მეტი სამეცნიერო პუბლიკაცია გამოქვეყნდა. პრობიოტიკური პროდუქტების სარგებელი ვრცელდება საჭმლის მომნელებელი დისკომფორტის სიხშირის ან ხანგრძლივობის, ნაწლავური ტრანზიტის, გავრცელებული ინფექციებისა და დაავადებების, რესპირატორული და კუჭ-ნაწლავის ინფექციების, ანტიბიოტიკებით გამოწვეული დიარეის პრევენციის შემცირებამდე.

BFMP-ის გამოყენების შედეგები კუჭ-ნაწლავის დისკომფორტის გაუმჯობესებას დაუკავშირდა და ნაწლავის ანთებითი დაავადებების მქონე პირებში სიმპტომების შემცირება აღწერეს.

თანამედროვე მიკრობიოლოგიის დაბადებით ახალი ეპოქა დაიწყო. დღევანდელმა მეტაგენომურმა კვლევებმა მიკრობიომის ბაქტერიების მოქმედების მექანიზმების შესწავლა შესაძლებელი გახადა. ევროპასა და აშშ-ში ლაბორატორიულმა კონსორციუმებმა, MetaHIT-მა და ადამიანის მიკრობიომის პროექტმა კვლევებს გზა გაუხსნა. Danone Nutricia Research-მა MetaHIT კვლევაში მიიღო მონაწილეობა. ნაწლავის ჯანმრთელობის მიზნით Bifidobacterium lactis-ის შემცველი პრობიოტიკური პროდუქტი შეისწავლეს ჰარვარდის T.H. Chan-ის საზოგადოებრივი ჯანდაცვის სკოლასთან, UCLA-სა და ვაშინგტონის უნივერსიტეტთან თანამშრომლობით.

კვლევების შედეგები მხარს უჭერს ჰიპოთეზას, რომ BFMP ჯანმრთელობისთვის სასარგებლოა ნაწლავის მიკრობიომის აქტივობასა და ნაწლავ-ტვინის ღერძის კომპონენტებზე მოქმედებით. გამოვლინდა მტკიცებულებები, რომ ნაწლავის მიკრობიომში BFMP ასტიმულირებს სასარგებლო მოკლეჯაჭვიანი ცხიმოვანი მჟავების (KZYA) წარმოქმნის გზებს და ნაწლავის აირების წარმოებას ამცირებს. ნაწლავ-ტვინის ღერძის შესახებ სხვადასხვა კვლევამ წარმოშვა მოსაზრება, რომ ეს პროდუქტი ვისცერულ ჰიპერმგრძნობელობას ამცირებს და ტვინის აქტივობას არეგულირებს.

აღმოჩნდა, რომ კვლევის ყველა მონაწილე BFMP-ს ერთნაირად არ პასუხობდა; ანუ ერთსა და იმავე პრობიოტიკს ადამიანებზე განსხვავებული გავლენა შეიძლება ჰქონდეს. ახლახან დაფიქსირდა, რომ BFMP-ით ნაწლავის აირების წარმოქმნის შემცირება მხოლოდ იმ პირებში ხდებოდა, რომლებიც წყალბადს დიდი რაოდენობით გამოყოფდნენ.

გამოვლინდა მტკიცებულებები მიკრობიოტის ორი ტიპის შესახებ: მიმღები და რეზისტენტული მიკრობიოტა. მიმღები მიკრობიომი BFMP-ის გავლენის მიმართ უფრო მგრძნობიარეა, ვიდრე რეზისტენტული. ამ შედეგებმა „ზუსტი პრობიოტიკების“ ეპოქას გაუხსნა გზა.

ზუსტი პრობიოტიკები შეასრულებს ნაწლავის იმ ფუნქციებს, რომლებსაც ნაწლავის მიკრობიომი ვერ უზრუნველყოფს. ისინი ინდივიდის კვების, ფენოტიპის, ცხოვრების წესის, ასაკის, სქესის, გენეტიკისა და მიკრობიომის მიხედვით მოერგება. პირველი ზუსტი პრობიოტიკებია იოგურტის ფერმენტაციის ბაქტერიები L. bulgaricus და S. thermophilus.

პრობიოტიკები შეიძლება ტრადიციული რძემჟავა ბაქტერიების გარდა Bifidobacterum-ისა და Akkermansia Municiphi-სგანაც იყოს მიღებული. Akkermensia ნაწლავიდან გამოყოფილი ბაქტერიაა, რომელიც მეტაბოლური ჯანმრთელობის სფეროში პერსპექტიულია. კვლევები აჩვენებს, რომ იგი სიმსუქნისა და ჭარბი წონის მქონე პირებში სხვადასხვა მეტაბოლურ პარამეტრს აუმჯობესებს.

2013 წელს Danone Nutricia Research-მა და UCLA-ს თანამშრომლებმა ნაწლავ-ტვინის ღერძის პირველი პრობიოტიკური კლინიკური კვლევა გამოაქვეყნეს: ჯანმრთელ ქალებში BFMP-ის ოთხი კვირით მიღება ემოციისა და შეგრძნების ცენტრების მუშაობის მაკონტროლებელი ტვინის უბნების აქტივობაზე მოქმედებდა. ეს მიანიშნებს პრობიოტიკების შესაძლო სარგებელზე ნაწლავის მიღმაც, მათ შორის ტვინის, გულ-სისხლძარღვთა, მეტაბოლური, ძვლის, კუნთისა და იმუნური სისტემებისთვის.

ნაწლავის მიკრობიომის კვების საუკეთესო გზების გასაგებად კალიფორნიის უნივერსიტეტთან პარტნიორობა შეიქმნა. ადამიანის კვებისა და მიკრობიომის ინიციატივის (THDMI) დაწყებით მათ მიზნად დაისახეს მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეში ადამიანების მიერ მოხმარებული, ნაწლავისთვის შესაძლო სასარგებლო საუკეთესო დიეტებისა და საკვების აღმოჩენა. მომავალი კვლევები პრობიოტიკების სარგებლის მექანისტურ გაგებაზეა ორიენტირებული. ამგვარი ცოდნა გავლენას იქონიებს არა მხოლოდ ნაწლავის ჯანმრთელობაზე, არამედ ჯანმრთელობის მრავალ ასპექტზე — ნევროლოგიური სისტემიდან იმუნურ სისტემამდე და პედიატრიიდან გერიატრიამდე. ამასთან, ნაწლავის მიკრობიოტა რთული სისტემაა და ამ სფეროში ბაზარზე არსებული პროდუქტების უმრავლესობა, სუსტი სამეცნიერო მტკიცებულებების მიუხედავად, დიდ საბაზრო მოცულობას აღწევს.