Lactobacillus plantarum 299v – zakres działania, właściwości, zastosowanie w konkretnych jednostkach chorobowych

Lactobacillus plantarum 299v (inaczej DSM 9843) to szczep bakteryjny wykazujący właściwości immunomodulujące, o szerokich możliwościach zastosowania w konkretnych jednostkach chorobowych.  Jego stosowanie może być rozważane w terapii osób z zaburzeniami bariery jelitowej, przy zespole jelita drażliwego (IBS) oraz profilaktycznie w zaburzeniach metabolicznych zwiększających ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. Przyjrzyjmy się wynikom najnowszych badań nad tym szczepem.

Charakterystyka Lactobacillus plantarum

Lactobacillus plantarum jest gatunkiem bakterii należącym do rodzaju Lactobacillus, który składa się z wielu różnorodnych, nazwanych i potwierdzonych badaniami gatunków. Wraz z wieloma innymi rodzajami należy do bakterii kwasu mlekowego (lactic acid bacteria – LAB). Są to bakterie, które w procesie fermentacji przekształcają węglowodany do kwasów karboksylowych – głównie do kwasu mlekowego.

Co odróżnia Lactobacillus plantarum od innych rodzajów i gatunków bakterii?

• posiadają stosunkowo duży genom, co wskazuje na zdolności adaptacji do różnych warunków życia;
• mają zdolność fermentacji wielu różnorodnych węglowodanów;
• wykazują duże zapotrzebowanie na mangan w fazie swojego wzrostu oraz zdolność jego magazynowania;
• wykazują dużą tolerancję na środowisko kwaśne. Z tego względu często dominują w produktach fermentacji mlekowej (pH około 4) i są w stanie przeżyć w kwaśnym środowisku żołądka;
• wykazują zdolność tannazy, czyli przekształcania obecnego w żywności kwasu garbnikowego w galusan propylu. Galusan propylu ma właściwości antyoksydacyjne (zapobiega utlenianiu lipidów) i przeciwnowotworowe, a także zapobiega mutagenezie oraz redukcji wolnych rodników tlenowych;
• są zdolne do metabolizowania kwasów fenolowych.

Lactobacillus plantarum występuje naturalnie na śluzówce przewodu pokarmowego – od jamy ustnej do odbytnicy. Duże ilości tej bakterii dostarczamy swojemu organizmowi jedząc zwłaszcza produkty roślinne poddane fermentacji mlekowej. To między innymi:

• marynowane oliwki,
• kiszona kapusta i kiszone ogórki,
• zakwas chlebowy. 

Lactobacillus plantarum pojawia się też w soku winogronowym oraz w winie. Znajdziemy w nim, jak w każdym gatunku bakterii, wiele różnych szczepów, które mimo że są podobne taksonomicznie, różnią się właściwościami.

Konkretny szczep – Lactobacillus plantarum 299v (inaczej DSM 9843) został wyizolowany ze śluzówki ludzkiego jelita w 1993 roku. Jego specyficzną cechą jest przyleganie do śluzówki jelita za pomocą mechanizmu wiązania mannozy. Ten mechanizm wydaje się być kluczowy dla immunomodulujących właściwości tego szczepu. Poświęcono mu wiele badań, które wykazały szerokie możliwości zastosowania go w chorobach.

Właściwości przeciwbakteryjne Lactobacillus plantarum 299v

Badając in vitro (w laboratorium) właściwości przeciwbakteryjne szczepu Lactobacillus plantarum 299v wykazano silne działanie przeciw: Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Escherichia coli, Yersinia enterocolitoca, Citrobacter freundii, Enterobacter cloacae oraz Enterococcus faecalis, średnio silne przeciwko Salmonella enterica oraz umiarkowanie antagonistyczne wobec Helicobacter pylori. 

Wyniki wyżej wymienionych badań potwierdzono na modelu zwierzęcym. Podając produkty fermentowane z Lactobacillus plantarum 299v zdrowym osobnikom zauważono spadek ilości potencjalnie chorobotwórczych bakterii z rodzaju Enterobacteriaceae oraz Clostridia.

Badając interakcję Lactobacillus plantarum 299v z Escherichia coli zauważono, że L. plantarum zwiększa produkcję mucyn przez komórki nabłonkowe jelita, co ogranicza dostęp patogenów do ich powierzchni. Wśród pacjentów z nieaktywnym wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego (WZJG) wykazano hamujący wpływ L. plantarum na bakterie Bacteroides (niektóre z nich wydzielają toksynę, która może mieć działanie onkogenne). Badając dzieci w Tanzanii, zauważono, że u tych, które piły fermentowany napój z L. plantarum 299v, izolowano z kału mniej bakterii patogennych z grupy Campylobacter, patogennej Escherichia coli, Salmonella i Shigella.

Polecamy ten artykuł: Co warto wiedzieć o bakterii Helicobacter pylori?

Właściwości Lactobacillus plantarum modulujące mikrobiotę

Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są głównym źródłem energii dla komórek błony śluzowej przewodu pokarmowego. Należą do nich kwas masłowy, octowy i propionowy. Podając Lactobacillus plantarum 299v w napoju owocowym z dzikiej róży zdrowym osobnikom zauważono w stolcu wzrost ilości kwasów karboksylowych (głównie kwasu mlekowego) oraz kwasu octowego i propionowego. Nie odnotowano wzrostu ilości kwasu masłowego. Z racji, że L. plantarum nie produkuje kwasu propionowego, wzrost ten wynika z korzystnej zmiany składu mikrobioty jelitowej. 

Sam napój owocowy z dzikiej róży miał również dobroczynne działanie. W obu grupach zauważono wzrost ilości kwasu mlekowego, liczby bifidobakterii w kale i pałeczek kwasu mlekowego. Bakterie z rodzaju Clostridium redukujące siarczyny gwałtownie spadły w grupie otrzymującej produkt z Lactobacillus plantarum DSM 9843 po tygodniu przyjmowania. Ich ilość zmalała również w grupie otrzymującej napój z czystej dzikiej róży – po trzech tygodniach stosowania. Kwas propionowy trafia też z krążeniem wrotnym do wątroby, gdzie reguluje metabolizm tłuszczów i łagodzi stany zapalne.

Zdrowe osoby otrzymujące Lactobacillus plantarum 299v zauważyły również zmniejszenie ilości wzdęć, co może wynikać ze zmniejszenia ilości bakterii produkujących gazy. Stolec miał większą objętość i był bardziej miękki. Osoby, które piły sam napój z róży zaobserwowały niewielkie zmniejszenie objętości stolca.

Właściwości Lactobacillus plantarum wzmacniające błonę śluzową jelita

Badając na zwierzętach przenikanie substancji (EDTA) przez ścianę jelita po podaniu L. plantarum 299v zauważono zmniejszenie wchłaniania. Był to wynik poprawy stanu błony śluzowej.

U chorych zwierząt obrona immunologiczna jest osłabiona. Wiąże się to z możliwością translokacji żywych bakterii – ich przejścia przez błonę nabłonkową do blaszki właściwej, a następnie do krezkowych węzłów chłonnych oraz czasem do innych tkanek organizmu. Wykazano, że podanie Lactobacillus plantarum 299v ogranicza znacznie translokację bakterii. Przy niewydolności wątroby bakterie z jelita, które mogą do niej dotrzeć, znacznie pogarszają jej stan i mogą doprowadzić do zapalenia. Można to zmierzyć badając aktywność enzymów wątrobowych. 

Podanie Lactobacillus plantarum 299v zmniejszało aktywność transaminazy asparagininowej i aminotransferazy alaninowej, co wskazuje na ochronną rolę tego szczepu wobec wątroby.

Trzeba wspomnieć, że mimo iż różnorodne bakterie jelitowe mogą pojawiać się w wyniku translokacji w miejscach innych niż przewód pokarmowy, to nigdy nie znaleziono Lactobacillus plantarum 299v poza jelitem – pomimo dużych dawek używanych w terapiach.

Podawanie L. plantarum 299v szczurom w wodzie pitnej zmniejszyło przepuszczalność jelita wywołaną przez bakterię Escherichia coli. 

Zastanawiając się nad mechanizmem działania hamującego przepuszczalność jelita i translokację bakterii, brano pod uwagę: wpływ antagonistyczny szczepu przeciwko patogennym bakteriom, wspomaganie wzrostu bakterii dobroczynnych, adhezję L. plantarum do komórek jelita i produkcję mucyn (śluzu), ale także wspominano o jej właściwościach immunomodulacyjnych.

Lactobacillus plantarum a wpływ na czynniki ryzyka choroby wieńcowej

Bardzo ciekawe właściwości bakterii wykazało badanie na ludziach z lekko podwyższonym poziomem cholesterolu. Otóż podanie Lactobacillus plantarum obniżało stężenie cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL. Dodatkowo wykazano zmniejszenie białka ostrej fazy – fibrynogenu w surowicy krwi. Jego podwyższone stężenie wskazuje bowiem na stan zapalny w organizmie oraz stanowi niezależny czynnik ryzyka w chorobie wieńcowej.

Badanie przeprowadzone później na zdrowych jeszcze palaczach papierosów wykazało dodatkowo zmniejszenie markerów zapalnych izoprostanu F2 i IL-6. L. plantarum pozytywnie wpływał też na ciśnienie krwi oraz odpowiedź na insulinę i leptynę.

Okazuje się też, że w ciągu tych sześciu tygodni u osób przyjmujących badany szczep znacznie spadło skurczowe ciśnienie krwi – średnio o 13 mm Hg. Spadek ten był bardziej widoczny u osób z wyższym wyjściowym ciśnieniem. Efektu tego nie wykryto w grupie kontrolnej.

Badacze wysnuli wniosek, że podawanie Lactobacillus. plantarum 299v może być przydatny jako środek ochronny w pierwotnej prewencji miażdżycy, bo zmniejsza poziomy czynników ryzyka chorób sercowo-naczyniowych.

Trzeba wspomnieć, że w kolejnych badaniach prowadzonych pod tym samym kątem, ale przy użyciu innych szczepów (Lactobacillus casei i Streptococcus thermophilus TMC 1543) otrzymano podobne wyniki. Wydaje się więc, że warto sprawdzić ten trop. Naukowcy podejrzewają, że może odpowiadać za to działanie przeciwzapalne kwasu propionowego, którego stężenie wyżej wymienione szczepy bakteryjne podwyższają.

Przeczytaj także: Zawał, udar? Profilaktyka nie jest niczym trudnym!

Pozytywny wpływ Lactobacillus plantarum 299v w zespole jelita drażliwego (IBS)

Badanie, które przeprowadzono w Szwecji obejmowało pacjentów z IBS zgłaszających wzdęcia i dolegliwości bólowe. Subiektywne odczuwanie wzdęć zmniejszyło się w grupie leczonej Lactobacillus plantarum 299v. Redukcja dolegliwości bólowych nastąpiła w obu grupach (placebo i leczonej). Wyraźniej widać to było jednak w grupie leczonej.

Po roku od skończonej kuracji badani z grupy leczonej nadal odczuwali poprawę w ogólnym działaniu przewodu pokarmowego, w porównaniu do grupy placebo.

Badanie przeprowadzone w Polsce obejmowało pacjentów z większym nasileniem objawów. Oprócz wzdęć i bólu doświadczali oni nieregularnych wypróżnień i zmiennej konsystencji stolca. W tym badaniu stopień nasilenia dolegliwości zmniejszył się wyraźnie w grupie leczonej. Był w niej również wyższy odsetek pacjentów wolnych od objawów po kuracji.

Obiektywnie mierzona ilość gazów nie uległa zmianie. Okazało się jednak, że zmniejszyła się u leczonych ilość wodoru w wydychanym powietrzu po podaniu laktulozy. Wskazuje to na zmiany w mikrobiocie jelitowej.

Przeczytaj także: Mikrobiota jelitowa. Jakie działania jej szkodzą, prowadząc do dysbiozy?

Lactobacillus plantarum a choroby zapalne jelit

Badania w kierunku wpływu Lactobacillus plantarum 299v na choroby zapalne jelit prowadzono tylko na zwierzętach i zapalenie było indukowane sztucznie. Wyniki okazały się pozytywne. Obserwowano minimalizowanie uszkodzeń śluzówki i hamowanie powstawania zapalenia. Jednocześnie przez brak badania u ludzi w określonych jednostkach chorobowych, takich jak WZJG czy choroba Leśniowskiego-Crohna, nie możemy aktualnie wskazywać na potencjalne korzyści z kuracji tym szczepem.

Bezpieczeństwo stosowania Lactobacillus plantarum 299v

Wiele badań przeprowadzonych na poważnie chorych osobach (zespół krótkiego jelita z SIBO, dzieci z HIV czy pacjenci w stanie krytycznym) wykazało, że przyjmowanie Lactobacillus plantarum 299v jest bezpieczne. Nie wywołuje także niekorzystnych następstw, takich jak na przykład ciężkie zakażenia czy bakteremia.

Lactobacillus plantarum 299v. Podsumowanie

Lactobacillus plantarum 299v możemy śmiało próbować zastosować przy zaburzeniach bariery jelitowej, w zespole jelita drażliwego (IBS) oraz profilaktycznie w zaburzeniach metabolicznych zwiększających ryzyko chorób sercowo-naczyniowych.

Ten artykuł również może Cię zainteresować: Lactobacillus reuteri (LR) dla wzmocnienia bariery jelitowej.

Bibliografia

1. Hütt, P., Shchepetova, J., Loivukene, K., Kullisaar, T. and Mikelsaar, M. (2006). Antagonistic activity of probiotic lactobacilli and bifidobacteria against entero- and urpathogens 
2. Mangell, P., Nejdfors, P., Wang, M., Ahrné, S., Weström, B., Thorlacius, H., and Jeppsson, B. (2002). Lactobacillus plantarum 299v inhibits Escherichia coli-induced intestinal permeability 
3. Johansson, M-L., Nobaek, S., Berggren, A., Nyman, M., Björck, I., Ahrné, S., Jeppsson, B., and Molin, G. (1998). Survival of Lactobacillus plantarum DSM 9843 (299v), and effect on the short-chain fatty acid content in faeces after ingestion of a rose-hip drink with fermented oats 
4. Niedzielin, K., Kordecki, H., and Birkenfeld, B. (2001). A controlled, double-blind, randomized study on the efficacy of Lactobacillus plantarum 299v in patients with irritable bowel syndrome, 
5. Nobaek, S., Johansson, M-L., Molin, G., Ahrné, S., and Jeppsson, B. (2000). Alteration of intestinal microflora is associated with reduction in abdominal bloating and pain in patients with irritable bowel syndrome 
6. Sen, S., Mullan, M.M., Parker, T.J., Woolner, J.T., Tarry, S.A. and Hunter, J.O. (2002).Effect of Lactobacillus plantarum 299v on colonic fermentation and symptoms of irritable bowel syndrome.
7. Marek Naruszewicz, Marie-Louise Johansson, Danuta Zapolska-Downar, and Hanna Bukowska „Effect of Lactobacillus plantarum 299v on cardiovascular disease risk factors in smokers” 
8. Goran Molin „Lactobacillus plantarum 299v”