ピクルスやキャンディーバーから丸薬やプロテインパウダーまで、プロバイオティクスは食品のすべてのフレーバーで健康に良いと宣伝されています。 これらの有益な細菌を摂取すると、腸の微生物叢が強化され、消化から脳機能まですべてが強化されると言われています。 しかし、これらのプロバイオティクスサプリメントの形状やサイズに関係なく、1つの共通点があるように見えます。多くの人は単にそれらの恩恵を受けず、特定のケースでは実際に害を及ぼす可能性があります。
Cell誌に本日発表された2つの研究では、プロバイオティクスの栄養補助食品を調べて、想定された不思議な細菌が実際に主張されている種類の利点を提供するかどうかを判断します。 結果はより複雑な状況を描いており、プロバイオティクスのサプリメントを誓う何百万人もの人々の多くをランク付けする可能性があります。
イスラエルのワイツマン科学研究所の免疫学者である上級著者のEran Elinavと同僚は、多くの人々の胃腸管が仕事を始める前にジェネリックプロバイオティクスを拒否することを発見しました。 さらに悪いことに、エリナフのチームは、市販のプロバイオティクスからの微生物の競争が、抗生物質によって一掃された後、自然の腸内細菌が自分自身を回復するのを防ぐことができることを発見しました。
「私たちの調査結果は、現在利用されている万能型のパラダイムから、スーパーマーケットに行き、ある会社によって設計されたプロバイオティクスの処方を購入することから、パーソナライズされた新しい方法への根本的な変更が必要だと思います」とエリナフは言います。 「データ駆動型の方法で人々を測定することにより、さまざまな臨床状況でさまざまなプロバイオティクスの組み合わせを活用できるようになります。」
内視鏡検査で測定される個人の自然な腸内微生物叢は、プロバイオティクスの株が胃腸管に定着するかどうかに影響を与える可能性があります。 （Eran Elinav et al。） この研究は、一般化されたプロバイオティクスサプリメントが実際にどれほど効果的であるかを疑問視する最初のものではありません。 しかし、彼らは、腸内の補足バクテリアがどのように存在した（またはしなかった）かという前例のない見方を提供します。
それでも、結果は、細菌のサプリメントへの関心の高まりを遅らせる可能性はありません。 プロバイオティクスは、イリヤメッチニコフが1892年にコレラを飲んで以来存在していましたが、近年、その使用を推奨する医師の数と同様に、その人気は急上昇しています。 最近の研究では、医師の60％がプロバイオティクス食品またはサプリメントを推奨しており、国民健康インタビュー調査では、2012年に約400万人のアメリカ人がプロバイオティクスを使用したことが示されました。
Elinavのグループは、プロバイオティクスサプリメントが有益な腸内細菌の大量を運んでいないと主張していません。 実際、これらの研究はそれらがそうであることを確認しています。 多くのプロバイオティクスは栄養補助食品として販売されているため、米国食品医薬品局を含む多くの国家医薬品機関による承認と規制の対象ではないため、チームはまず、研究のプロバイオティクス補助食品が実際に含まれていることを確認するために着手しました彼らが提供することになっていた11の主な株。
「これらの株はすべて、消化管を通過した後、さらには糞便中であっても消費され、さらにそれを超えて生存可能であり、それでも生存可能でした」とエリナフは言います。
しかし、これらの細菌株がそれらを消費する人々にどのような影響を与えるかを明らかにするには、より多くの掘り出し、患者の糞便、さらには腸の内部まで突き進む必要がありました。
著者らは、まず腸内のさまざまな部分でベースラインのマイクロバイオームをマッピングするために、上部内視鏡検査と結腸内視鏡検査を受ける25人のボランティアを見つけることにより、腸のコロニー形成を直接測定しようとしました。 「これまでにこのようなことをした人は誰もいません」と、この研究に関係のないセントルイス医科大学のワシントン大学の消化器専門医であるマシュー・チョルバは言う。 「これを行うには、献身的なボランティアと非常に説得力のある研究者が必要です。」
ボランティアの一部はジェネリックプロバイオティクスを服用し、他は2か月後に同じ手順を行う前にプラセボを服用しました。 腸内マイクロバイオームに関するこの真のインサイダーの見方は、一部の人々は既製のプロバイオティクスによって内臓がうまくコロニー化される「保持者」であり、「レジスター」と呼ばれる他の人々は確立される前にそれらを追放したことを示しました。 この研究は、プロバイオティクスに対するさまざまな消化管の自然な反応の変動性の2つの理由を示唆しています。
何よりもまず、各人の固有の微生物叢、またはどの新しい株がパーティーに参加できるかどうかを決定するのに役立つ腸内細菌のユニークな集合体です。 著者たちは、抵抗力のある永続的な人間から腸内微生物叢を取り出し、それ自体が微生物叢を持たない無菌マウスに移しました。 その後、すべてのマウスに同じプロバイオティクス製剤を投与しました。
「耐性微生物叢を宿したマウスが与えられたプロバイオティクスに抵抗したのを見て驚いた。一方、許容微生物叢を与えられたマウスは、より多くのプロバイオティクスが胃腸管に定着することを可能にした」とエリナフは説明する。 「これは、ミクロビオームが特定のプロバイオティクスに対する特定の人の抵抗性または寛容性に寄与する証拠を提供します。」
プロバイオティクスに対する個人の反応に影響を与える2番目の要因は、各宿主の遺伝子発現プロファイルでした。 プロバイオティクスが投与される前に、抵抗性になったボランティアは、腸内に固有の遺伝子シグネチャー、具体的には、サプリメントを許可した被験者よりも活性化された自己免疫反応の状態を持つことが示されました。
「したがって、おそらく固有の微生物叢と人間の免疫システムのプロファイルの組み合わせが、プロバイオティクスに対する人の特定の耐性または植民地化の状態を決定するために協力します」とエリナフは言います。 これらの要因は非常に明確であったため、チームは、ベースラインのミクロビオームと腸の遺伝子発現プロファイルを調べることで、個人が耐性か寛容かを予測できることさえ発見しました。
多くの場合、患者の便で見つかった微生物叢の組成は、腸内で見つかったものと部分的にしか相関していなかったため、この異常なin situ消化管サンプリングも重要であることが判明しました。 言い換えれば、単に便のサンプルをプロキシとして使用することは誤解を招く可能性があります。
研究に関与しなかったグエルフ大学の微生物学者であるエマ・アレン・ヴェルコーは、たまたま市販のプロバイオティクスを受け入れやすいタイプの永続者であっても、消費者はプロバイオティクスの限界に注意する必要があると言います。
「プロバイオティクスの側面を見ると、数十億のCFU [コロニー形成単位]がリストされます。10億は大きな数字のように聞こえます。 しかし、あなたが知る必要があるのは、人間の腸内に数兆の微生物があるということです。 ですから、あなたが投入しているものと生き残っているものは、比較するとかなり小さいです」とアレン-ヴェルコーは言います。 「はい、これらのものは増殖する能力があり、いくつかはそれを行うことで他のものより優れていますが、それでもあなたが入れているのは海の低下です。」
Elinavの2番目の研究は、特定の場合、プロバイオティクスサプリメントがまったく何もしないよりも悪いことを示唆する最初の例かもしれません。
患者の3つのグループに抗生物質を投与し、プロバイオティクスサプリメント、彼ら自身の自然な腸内細菌を受け取ったか、自然に回復させました。 プロバイオティクスを受け取ったグループは、細菌の多様性の自然な状態に回復するのに最も時間がかかったが、自分の細菌の投与を受けたグループは最も早く回復しました。 （Eran Elinav et al。） プロバイオティクスは一般的に、有益な細菌を殺すことができる一連の抗生物質の後に腸のバイオームをジャンプスタートするために使用されます。 しかし、実践に関する科学文献はまちまちであり、FDAは医療用途向けの単一のプロバイオティクス製剤をまだ承認していません。
チームは21人のボランティアに抗生物質シプロフロキサシンとメトロニダゾールの混合物を7日間標準用量で与え、クローン病から憩室炎までのGI疾患によく臨床的に使用される治療の種類をシミュレートしました。 その後、患者は3つのグループに分けられました。 1つのグループは単に自分のマイクロバイオームを自然に回復させ、2番目のグループは一般的なプロバイオティクスを摂取し、3番目のグループは抗生物質を使用する前に収集され、自家糞便マイクロバイオーム移植（aFMT ）。
最後のグループでは、抗生物質の効果が完全に逆転しました。 患者自身の糞便材料を再接種すると、患者の微生物叢はわずか数日で正常に戻りました。 （Elinavのグループは、aFMTの研究に関連する特許を追求しています。）
しかし、プロバイオティクスを服用している人々は、非常に異なる反応を示しました。 ジェネリックプロバイオティクスは腸内でのコロニー形成に成功しました。これは、固有のマイクロバイオームが抗生物質によって少なくとも部分的に一掃されたため、理にかなっていますが、プロバイオティクスは自然のバイオームが自然状態に回復して戻ることを大幅に禁止しました 治療の6か月後でも、これらの患者の自然なバイオームは完全には回復していなかったため、市販の代替細菌は自然のマイクロバイオームの多様性の大きな代替物ではないことが示唆されました。
「腸内の熱帯雨林全体がさまざまな抗生物質によってさまざまな方法で影響を受けていることを話しているので、プロバイオティクスを与えるだけでそれを補うことはできません」とアレン-ヴェルコーは言います。 「それに直面しようとするので、プロバイオティクスにはおそらく7つまたは8つの系統があります。 これらのバクテリアのいくつかが有益であるという文献には多くのことがありますが、興味深いのですが、それらは本当に腸内で培養が非常に簡単な数少ない微生物の一部です。 そして、それはプロバイオティクス産業を認めようとする以上に推進していると思います。」
Ciorba氏は、結果は抗生物質から回復している患者に直接的な害を示さないが、それらは確かに思考の糧であることを付け加えています。 「通常の多様な微生物叢への再構成が良いと思う場合、これは潜在的に、より大きな人口ベースの設定で何が害になるかを予測します」と彼は言います。 「患者と医師にとって、多様性が私たちが求めているエンドポイントである場合、長期にわたるプロバイオティクスの使用が有益でない場合があることを強調しています。」
UC Davis Genome CenterのJonathan Eisenは、腸内で見られるような人間のミクロビオームは、あらゆるタイプの健康状態および疾患状態にとって重要であると指摘しています。 多様性は成功の鍵であるように見えますが、同時にその機能を支援することを目指す科学者にとっての課題でもあります。
「それは非常に複雑で複雑であり、食事、免疫状態、行動、遺伝学、他の人や動物との相互作用、構築された環境、ランダムな力、場所、天気、清掃慣行などを含むさまざまな要因の影響を受けますアイゼンはメールで言った。 「したがって、一般的に、幅広い条件で多様な人々にうまく機能する単純なルール（この健康問題にこのプロバイオティクスを取り入れるなど）を見つける可能性は低いことを全員が認識することが重要です。」
