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Stoffgruppen und Wirkprinzipien
1. Biofunktionalität der Lebensmittel1. Biofunktionalität der Lebensmittel2. Stoffgruppen und Wirkprinzipen
P bi tikProbiotikaPräbiotika
3. Zielfunktionen und KrankheitspräventionDarmgesundheit und MikrobiotaDarmgesundheit und MikrobiotaImmunfunktion und EntzündungspräventionK h dh it d B tKnochengesundheit und Bewegungsapparat
Definitionen
Probiotics Live microorganisms which, whenadministered in adequate amounts, confer a health benefit on the hosthealth benefit on the host
Prebiotics Nondigestible substances that provide a b fi i l h i l i l ff t f th h t bbeneficial physiological effect for the host byselectively stimulating the favourable growthor activity of a limited number of indigenousbacteria
Synbiotics Products that contain both probiotics andy pprebiotics
Elias Metschnikoff – Entdecker der zellulären Immunität und Visionär der probiotischen Idee
The prolongation of life : optimistic studies. London : Heinemann, 1907.
1845 1916
studies. London : Heinemann, 1907.
1845 - 1916
1. Probiotika – Anforderungen und Funktionen
Definitionen für Probiotika – ein Wandel mit der Zeit
Die Evolution der probiotischen Definitionen
Substanzen, die von Mikroorganismen produziert werden und das Wachstum anderer Mikroorganismen fördern
Lilly und Stillwell 1965
Organismen und Substanzen, die einen Einfluss auf die mikrobielle Homöostase des Darmes haben
Parker 1974
Zusatz lebender Mikroorganismen zum Futter, das die mikrobielle Fuller 1989 Hömöostase des Tierdarmes positiv beeinflusst
Lebende Mikroorganismen, die die mikrobielle Homöostase des Darmes von Mensch oder Tier beeinflussen und dadurch einen positiven
Havenaar and Huis In’t Veld 1992von Mensch oder Tier beeinflussen und dadurch einen positiven
Einfluss auf die Gesundheit des Wirtes ausübenIn t Veld 1992
Lebende Mikroorganismen, die nach ihrem Verzehr in ausreichenden Mengen eine positive Wirkung, die über den normalen nutritiven Effekt
Schaafsma 1996 Mengen eine positive Wirkung, die über den normalen nutritiven Effekt hinausgehen, auf den Wirt ausübenLebende Mikroorganismen, die nach ihrem Verzehr in ausreichenden Mengen eine positive Wirkung auf den Wirt ausüben
FAO/WHO report 2001g p g
Fermentierte Lebensmittel und probiotische Produkte
FermentierteLebensmittel
ProbiotischeLebensmittel
PharmazeutischeProbiotika
Beschreibung probiotischer Mikroorganismen
Milchsäurebakterien(Lactic acid bacteria; LAB)
Lactobazillen Kokken HefenBifidobakterien
Beschreibung der Stämme
Sequenzierung probiotischer Mikroorganismen
Lactobacillus johnsonii LA1 (NCC 533)
• Keine Hinweise auf Pathogenität• Gene für Adaptation im GI-Trakt• Substratabhängigkeit für monomere Nährstoffe• Sequenzhomologie für Adhäsions• Sequenzhomologie für Adhäsions-faktoren (gsp fimbrial Operon) mitStreptococcus gordonii
Pridmore et al. 2004 PNAS
Vielfalt probiotischer Mikroorganismen
Lactobazillen Bifidobakterien
L acidophilus B adolescentis Ent faecalis
Andere
Bacillus cereus
Kokken
L. acidophilus L. caseiL. crispatusL gallinarum
B. adolescentis B. animalisB. bifidumB breve
Ent. faecalisEnt. faeciumLactoc. lactisLeuconostoc
(‘toyoi‘)Escherichia coli (‘Nissle 1917‘)L. gallinarum
L. gasseriL. johnsoniiL i
B. breveB. infantisB. lactisB l
Leuconostoc mesenteroidesPed. acidilacticiSt th hil
( Nissle 1917 ) Propionibacterium freudenreichiiSaccharomycesL. paracasei
L. plantarumL. reuteri
B. longum Str. thermophilus Saccharomyces cerevisiae (‘boulardii‘)T i h i iL. rhamnosus Trichuris suis
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Infektions- und Durchfall- Dickdarmkrebs
Klinische Relevanz für Probiotika
Infektions und Durchfallerkrankungen im Darm
Chronisch Entzündliche At i h
Dickdarmkrebs
LeberfunktionChronisch Entzündliche
DarmerkrankungenAtopischeDermatitis
Aktivierung der unspezifischen
LipidmetabolismusDiabetes (T2DM)
Laktose- Aktivierung der unspezifischensystemischen Immunabwehr
Laktose-intoleranzReizdarmsyndrom
Selektionskriterien zwischen Wunsch und Wirklichkeit
Pochart et al. 1992 Am. J. Clin. Nutr.
Il l P f i N 4Ileale Perfusion; N = 4 pH=3
1010 cfu
pH=2pH=1
Bifidobakterien überleben die Magen- undBifidobakterien überleben die Magen- und Dünndarmpassage
Wirkprinzipien probiotischer Mikroorganismen
KompetetiveVerdrängung
Erhalt derDarmbarriere
Lipidstoffwechselund Leberfunktion
Immunfunktionund Toleranz
Veränderung desMetabolitenprofils
Wechselwirkung mit dem WirtWechselwirkung mit der Mikrobiota
Mechanismen probiotischer Aktivität
Funktion/Mechanismen RelevanzProbiotika
Humanstudie
Stamm-selektion
TiermodelleTiermodelle
Wirkstruktur Zellmodelle
Evidenz für probiotische AktivitätHypothese
Vorrausetzungen zur Entwicklung von Probiotika
1. Isolierung und Charakterisierung probiotischer Mikroorganismen• Taxonomische Charakterisierung der Organismen• Genetische Charakterisierung der Organismen• Identifikation von Risikofaktoren (Antibiotikaresistenzen,
Toxinproduktion usw.)• Beschreibungen zur Primärisolation und
WachstumscharakteristikaHi t l d Mik i i i St l• Hinterlegung der Mikroorganismen in einer Stammsammlung
2. Unbedenklichkeitsprüfung• Darstellung der „history of safe use“
(GRAS Status)• Unbedenklichkeit in normalen Probanden• Identifizierung von Risikogruppen
Vorrausetzungen zur Entwicklung von Probiotika
3. Wirksamkeitsprüfung• Darstellung der prinzipiellen Wirksamkeit in g p p
Modellsystemen• Wirksamkeitsprüfung in Probanden (Phase I)• Etablierung einer Dosis-Wirksamkeitsprüfung in Probanden
(PhaseII)• Multizentrische Validierung der Wirksamkeit in Probanden
4. Charakterisierung der Wirkprinzipien4. Charakterisierung der Wirkprinzipien• Identifizierung von Wirkstrukturen in den Mikroorganismen• Molekulare und zelluläre Charakterisieung der Mikroben-Wirts-
Interaktion
Stoffgruppen und Wirkprinzipien
1. Biofunktionalität der Lebensmittel1. Biofunktionalität der Lebensmittel2. Stoffgruppen und Wirkprinzipen
P bi tikProbiotikaPräbiotika
3. Zielfunktionen und KrankheitspräventionDarmgesundheit und MikrobiotaDarmgesundheit und MikrobiotaImmunfunktion und EntzündungspräventionK h dh it d B tKnochengesundheit und Bewegungsapparat
Definitionen
Probiotics Live microorganisms which, when administered in adequate amounts, confer a health benefit on the hostthe host
Prebiotics A selectively fermented incredient that allows ifi h b th i th th itispecific changes, both in the the composition
and/or activity in the gastrointestinal microbiota that confers benefits upon well-being and health
Synbiotics Products that contain both probiotics and prebioticsp
Strukturen
Chemische Strukturen präbiotischer Substanzen
• Manno-oligosaccharides (Zentec et al. 2002)• Pectic-oligosaccahrides (Olano-Martin et al. 2003)g ( )• Soybean-olisaccharides (Saito et al. 1992)• Isomalto-oligosaccharides (Morgan et al. 1992)
(C )• Xylo-oligosaccharides (Campbell et al. 1997)• Fructo-oligosaccharides (MacFarlane et al. 2006)• Galacto oligosaccharides and transgalactosylated oligo• Galacto-oligosaccharides and transgalactosylated-oligo-saccharides (MacFarlane et al. 2008)
• Lactulose (Tuohy et al. 2002)( y )
* mit variablem Polimerisationsgrad (d.p.)
Vorkommen
Oligosaccharide aus der Muttermilch
Kunz et al. 2000 Ann. Rev. Nutr.
Vorkommen
Inulin und seine enzymatische Hydrolyseprodukte (Oligofruktose) bestehen auseiner Mischung wasserlöslicher, nicht-verdaubarer β (2-1) Fruktane mit GFn(2<n<60). Fruktoologisaccharide (FOS) wird aus Saccharose synthetisiert undbesteht aus GFn (2<n<10); Energiegehalt (1 5 1 7 kcal / g)besteht aus GFn (2<n<10); Energiegehalt (1,5 – 1,7 kcal / g)
Inulin (g/100g)
Zicchorienwurzel 15 - 29
Mean dietary intake of FOS/inulin
Benelux 3 – 10 g / daySpargel 1- 30Lauch 9 -16Zwiebeln 3 -10B 0 3 0
Spain 6 – 17 g / dayEurope 3 – 11 g / dayUSA 1 – 4 g / day
Bananen 0.3 – 0.7
1. Präbiotika – Struktur und Funktion
Wirkungen
Inulin (100%)Mikrobiota1. Bifidobakterien ↑2 Eubakterien ↑
Fettsäurebildung
2. Eubakterien ↑
Inulin
Fettsäurebildung1. Acetat 2. Propionat3 ButyratInulin
85 -90%3. Butyrat4. Laktat
Stuhlmasse (Bakterien) ↑
Gas (H2, CO2, CH4)
Inulin (0%)
Absenkung ph-Wert
Präbiotika als Substrat für endogene Mikroorganismen
Wirkungen
Mittlere Stuhlgewicht (pro g und Tag) nimmt Dosis abhängig vor allemMittlere Stuhlgewicht (pro g und Tag) nimmt Dosis-abhängig vor allem nach Gabe von Inulin und OF zu
Wirkungen
Rycroft et al. 2001 J. Appl. Microbiol.
Inverse Korrelation zwischen der initialen Bifido-bakterienzahl und dem Z h h B h dlZuwachs nach Behandlung
Wirkungen
Langlands et al. 2004 Gut
29 healthy volunteers (24 – 55 y); Inulin (Raftiline) and OF (Raftilose)29 healthy volunteers (24 55 y); Inulin (Raftiline) and OF (Raftilose)N = 14 placebo vs. N = 15 prebiotic treatment (2 weeks)
FOS/Inulin verändert die Zusammensetzung derFOS/Inulin verändert die Zusammensetzung der Mukosa-assoziierten Mikrobiota
V hält i
Wirkungen
Butyrat
Verhältnis1
• Primäres Energiesubstrat• Proliferation und Differenzierung
SCFA 1
g• Hemmt Entzündung• Apoptose in Tumorzellen
200 - 400mmol / day Acetat
• Energiesubstrat periphereG b (β O id ti )
Propionat3
Gewebe (β-Oxidation)
Propionat
• Substrat für Glukoneogenese• Hemmt Cholesterolsynthese• Senkung der Plasma-FFA Level
Krankheitsprävention
I f kti d D hf ll
Klinische Relevanz für Präbiotika
Infektions- und Durchfall-erkrankungen im Darm
LeberfunktionLipidhomeostase
Chronisch EntzündlicheDarmerkrankungen
Kalzium-aufnahme
AtheroskleroseDiabetes (T2DM)
Aktivierung der unspezifischensystemischen Immunabwehr
Darmfunktionen, ReizdarmEnzymaktivitäten
Knochen-mineralisierung
Stoffgruppen und Wirkprinzipien
1. Biofunktionalität der Lebensmittel1. Biofunktionalität der Lebensmittel2. Stoffgruppen und Wirkprinzipen
P bi tikProbiotikaPräbiotika
3. Zielfunktionen und KrankheitspräventionDarmgesundheit und MikrobiotaDarmgesundheit und MikrobiotaImmunfunktion und EntzündungspräventionK h dh it d B tKnochengesundheit und Bewegungsapparat
Anatomie der Darmfunktion
Microbial compartment
1. Barrier function
2. Nutrient absorption
3. Immune surveillance
Immune and nerve systemSmal bowel (5-6 m) Large bowel (1.5m)
Cosnier et al. 2006 Nature
Darmfunktion und Prävention von Pathologien
1. Digestive functions of the gut• Gastric function
Di ti b ti d tilit• Digestion, absorption and motility
2. Colon• Bowel habit (stool frequency, weight and consistency)• Composition and activity of the gut microbiota
3. Defense• Mucosal barrier function (physical, chemical
and immunological barrier)and immunological barrier)• Immune status and function (mucosal and systemic mechanisms)
4 Pathologies4. Pathologies• Infections• Atopy
I fl t di d• Inflammatory disorders• Cancer
Darmgesundheit und Immunfunktion
Enhanced Target Function Claim
Darmgesundheit und Immunfunktion
Disease Risk Reduction Claim
Anatomie der Immunabwehr im Darm
M Zellen
Muzin
DC
sIgA
EpithelMØDC
Peyer’schePlaquesImmun-
T-ZellenB-Zellfollikel
botenstoffe
Crypt LympheB-ZellenT-Zellen
Mesenterial-lymphknotenZirkulation im
Bl tBlut
Abwehrmechanismen im Darm
sIgA
Epithel
BasalmembranBasalmembran
Lamina Propria
IntraepithelialeLymphozyten (IEL)
Lamina PropriaLymphozyten (LPL)
SIgA+
Plasmazellen
Immunhomöostase Barrierehomöostase Immunexklusion
Methodik zur Messung der Zielfunktionen
Methodik zur Messung der Zielfunktionen
Methodik zur Messung der Zielfunktionen
Methodik zur Messung der Zielfunktionen
Stoffgruppen und Wirkprinzipien
1. Biofunktionalität der Lebensmittel1. Biofunktionalität der Lebensmittel2. Stoffgruppen und Wirkprinzipen
P bi tikProbiotikaPräbiotika
3. Zielfunktionen und KrankheitspräventionDarmgesundheit und MikrobiotaDarmgesundheit und MikrobiotaImmunfunktion und EntzündungspräventionK h dh it d B tKnochengesundheit und Bewegungsapparat
Mikroben und Wirt
Zusammensetzung der Darmmikrobiota
Autochthonous (Resident) + Allochthonous (Transient) Microbiota
Stomach101 – 103 CFU/ml
30-40%
Duodenum102 – 103 CFU/ml
103 CFU/ml
Jejunum104 – 105 CFU/ml
Ileum< 108 CFU/ml
Colon1010 – 1012 CFU/ml
1012 CFU/ml60-70%
Mikroben und Wirt
Wirt
Microbiome describes the ecologicalcommunity of commensal symbiotic andcommunity of commensal, symbiotic, andpathogenic microorganisms that literallyshare our body space (Lederberg andMcKay 2001 Scientist)McKay 2001 Scientist)
Zusammensetzung der Darmmikrobiota
n
Faecal samplesRibosome
Ext
ract
ion
Pla
ting
contains
Faecal DNA
contains
S iSequencing 16S rRNA
genes16S rRNA
PhenotypingGenotyping
Mikroben und Wirt
Stomach101 – 103 CFU/ml
Duodenum102 – 103 CFU/ml
Jejunum104 – 105 CFU/ml
Ileum< 108 CFU/ml
Colon1010 – 1012 CFU/ml
Costello et al. 2009 Science
Mikroben und Wirt
Stomach101 – 103 CFU/ml
Duodenum102 – 103 CFU/ml
Jejunum104 – 105 CFU/ml
Ileum< 108 CFU/ml
Colon1010 – 1012 CFU/ml
Eckburg et al. 2005 Science
Zusammensetzung der Darmmikrobiota
Mitsuoka et al 1996Mitsuoka et al., 1996
Mikrobiota bei Neugeborenen Kindern im ersten Jahr
1, C-section,F, Ab 2, C-section,M 3, Vaginal,F
Palmer et al.2007 PLoS Biol.
4, Vaginal,M, Ab 5, Vaginal,M 6, Vaginal,M, Ab
7, Vaginal,F 8, Vaginal,AB 9, Vaginal,M
10, Vaginal,M, Ab 11, C-section,M 12, Vaginal,F, Ab
13, C-section,M 14, C-section,M
Mikrobiota von Kindern im ersten Lebensjahrist anfällig gegenüber äußeren Einflüssen
Mikrobiota bei Neugeborenen Kindern im ersten Jahr
Palmer et al.2007 PLoS Biol.
Mikrobiota von Kindern im ersten LebensjahrIst extrem variabel in der Zusammensetzung
Stoffgruppen und Wirkprinzipien
1. Biofunktionalität der Lebensmittel1. Biofunktionalität der Lebensmittel2. Stoffgruppen und Wirkprinzipen
P bi tikProbiotikaPräbiotika
3. Zielfunktionen und KrankheitspräventionDarmgesundheit und MikrobiotaDarmgesundheit und MikrobiotaImmunfunktion und EntzündungspräventionK h dh it d B tKnochengesundheit und Bewegungsapparat
Stoffgruppen und Wirkprinzipien
1. Biofunktionalität der Lebensmittel1. Biofunktionalität der Lebensmittel2. Stoffgruppen und Wirkprinzipen
P bi tikProbiotikaPräbiotika
3. Zielfunktionen und KrankheitspräventionDarmgesundheit und MikrobiotaDarmgesundheit und MikrobiotaImmunfunktion und EntzündungspräventionK h dh it d B tKnochengesundheit und Bewegungsapparat
Probiotische Produkte
Probiotische Produkte
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Prävention und Therapie vonPrävention und Therapie von
• Infektions und Durchfallerkrankungen• Infektions- und Durchfallerkrankungen• Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
R i d t tik• Reizdarmsymptomatik• Atopische Dermatitis• Laktoseintoleranz• Immunstimulation• Akute Risikogruppen
Infektionserreger im Gastrointestinaltrakt
InvasiveNicht-Invasive
Helicabacter pylori
E. coli(EPEC ETEC EHEC
Rota-, Adeno-, Norwalk-like, Sapporo-like Virus
(EPEC, ETEC, EHECEAggEC) Salmonella, Yersinia,
CamphylobacterListeria monocytogenesM b t b l i
Shigella, VibrioEIEC, VTEC
Mycob. tubercolosisClostridium difficile
Clostridium perfringens Bacillus EIEC, VTEC
Giardia lambliaEntamoebia histolyticaToxoplasma gondiiC t idi
BacillusCandida
Cryptosporidium parvum
Wirkprinzipien probiotischer Mikroorganismen
Antibiotika-assoziierte Diarrhoe (Meta-Analyse)
Saccharomyces boulardiiL. acidophilus/L. bulgaricusp gSaccharomyces boulardiiE. faecium SF68L. acidophilus/L. bulgaricusL. acidophilus/B. longumSaccharomyces boulardiiSaccharomyces boulardiiL rhamnosus GGL. rhamnosus GG
D‘Souza et al. 2002 BMJ
Wirkprinzipien probiotischer Mikroorganismen
Lactobacillus acidophilus (2x108)Bifidobacterium infantis (2.5108)
Pl b
Intensivstation
VerumN=1237
PlaceboN=1282Neugeborene
34 85NEC
14 35Mortalität
p<0.0002
NekrotisierendeEnterocolitis (NEC)
p<0.005
Hoyos 1999 Int. J. Infect. Dis.
• Studie mit L. rhamnosus GG (6x109) reduzierte NEC nicht signifikant von 2.7%( ) gauf 1.4% (Dani et al. 2002 Biol Neonate)
Probiotika und NEC bei Frühgeburten
Alfaleh and Bassler 2008 Cochrane Database Syst. Rev.
Enterale Supplementierung mit Probiotika reduziert dasEnterale Supplementierung mit Probiotika reduziert das Risiko schwere NEC zu entwickeln bei Frühgeburten
Probiotika und NEC bei Frühgeburten
Enterale Supplementierung mit Probiotika reduziert dasEnterale Supplementierung mit Probiotika reduziert das Mortalitätsrisiko durch NEC bei Frühgeburten
Wirkprinzipien probiotischer Mikroorganismen
Rotavirus-assoziierte Diarrhoe
Saveedra et al 1994 Lancet;344:1046 1049Saveedra et al. 1994 Lancet;344:1046-1049→ Bifidobacterium bifidum, Streptococcus thermophilus, 55 Kinder (5-24 Monate), 8 (26; 31%) in der Kontrollgruppe vs. 2 (29;7%) in der Verumgruppe entwickelten akute Diarrhoe; Rotavirus-Antigender Verumgruppe entwickelten akute Diarrhoe; Rotavirus-Antigen wurde in 10 (39% Kontroll-Gruppe) vs. 3 (10% Verumgruppe) diagnostiziert
Eradikation von Helicobacter pylori
Felley et al. 2001 Eur J Gastroenterol Hepatol;13:25-29→ L. johnsonii La1, 53 Patienten, H. pylori im Antrum ↓, Gastritis ↓
Canducci et al. 2000 Aliment Pharmacol Ther;14:1625-1629→ L. acidophilus, 120 Patienten, Eradikation mit Trippletherapie (72%),Eradikation mit Trippletherapie + lebende Bakterien (88% p=0 03)Eradikation mit Trippletherapie + lebende Bakterien (88%, p=0.03), Eradikation mit Trippletherapie + tote Bakterien (87%, p=0.02)
Eradikationsrate von H. pylori durch Probiotika Tong et al Aliment Pharm TherTong et al. Aliment. Pharm. Ther.
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Infektions- und Durchfallerkrankungen
Evidenzlage1. Infektionen der Atemwege g
• Uneinheitlich2. Infektionen des GI Traktes bei Kinder und Jugendlichen
• Stamm-spezifische Evidenz für Effektivität3. Nekrotisierende Enterocolitis
• Probiotika reduzirenen das Risiko für NEC4. Reisediarrhoe
M t l (S l t l 2006) i kl i b• Meta-analyse (Sazawal et al. 2006) zeigen kleine abersignifikante Effekte (8% Verbesserung)
5 Helicobacter pylori Infektionen5. Helicobacter pylori Infektionen• Meta-analyse (Tong et al. 2007) zeigt verstärkte Eradikation
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Prävention und Therapie vonPrävention und Therapie von
• Infektions und Durchfallerkrankungen• Infektions- und Durchfallerkrankungen• Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
R i d t tik• Reizdarmsymptomatik• Atopische Dermatitis• Laktoseintoleranz• Immunstimulation• Akute Risikogruppen
Segmental und diskontinuierliche Entzündung bei M. Crohn
Ösophagus Magen DuodenumÖsophagus, Magen, Duodenum3% – 5%
Dünndarm und Dickdarm40% 55%
Nur Dünndarm25% – 30%40% – 55%
Nur Dickdarm20% – 25%
Rectum11% – 26% Anorectal (Abszesse, Fisteln)
30% – 40%
Kontinuierliche Entzündung bei Colitis ulcerosa
Gesamtes Colon18%
Bis linke Flexur28%
Rectosigmoid54%28%
Zusammenfassung klinischer Studien
Morbus Crohn (10 Studien)
Marteau (2005) L. johnsonii La1 Failure on postoperative
Isaacs and Herfarth 2008 Inflm. Bowl. Dis.
Marteau (2005) L. johnsonii La1 Failure on postoperativerecurrence
Bousvarus (2005) L. rhamnosus GG Failure on postoperativerecurrence
Colitis ulcerosa ( 12 Studien)
Kruis (2004) E coli Nissle Maintain remissionKruis (2004) E. coli Nissle Maintain remissionRembacken (2009) E. coli Nissle Maintain remissionTursi (2004) VSL#3 Induction of remissionBiblioni (2004) VSL#3 Induction of remissionBiblioni (2004) VSL#3 Induction of remissionSoo (2008) VSL#3 Induction of remission
Pouchitis (8 Studien)Pouchitis (8 Studien)
Gionchetti (2007) VSL#3 Treat acute diseaseMimura (2004) VSL#3 Maintain remission of
refractory diseaseKuisma (2003) L. rhamnosus GG No effect
Probability of remaining in remission in the Escherichia coli Nissle
Klinische Studien für Colitis ulcerosaProbability of remaining in remission in the Escherichia coli Nissle
1917 (EcN) and mesalazine groups.
Kruis et al. Gut 2004; 53: 108-14
Klinische Studien für Pouchitis
Klinischer Endpunkt: Erhaltung der Remission
Pouchitis Patientenin Remission (N=40)
Plazebo VSL#3PDAI=0N=20 N=20
PDAI 0
N=20 N=3Anzahl der Rückfälle
N=0 N=17Remission nach9 Monaten
Gionchetti et al. 2000 Gastroenterology; 119:305-309
Klinische Studien für Pouchitis
100
Remissionserhaltung der refraktären Pouchitis
80
100
g (%
)
60
80 VSL#3 (85%)
haltu
ng
40
60
onse
rh
20 Placebo(6%)em
issi
o
0 2 4 6 8 10 12 (Monate)0
(6%)
Re
0 2 4 6 8 10 12 (Monate)
Mimura T et al Gut 2004; 53: 108-14
Genetisch modifizierte Probiotika
LactococcusLactococcuslactis
L t l ti d i tLactococcus lactis produzierthumanes Interleukin 10 (hIL10-LL)
hIL10 G t hA GhIL10 Gen tyhA Gen
IBD PatientenIBD PatientenBraat et al. 2006 Clin. Gastroenterol. Hepatol.
Steidler et al. 2003 Nature
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Chronisch entzündliche DarmerkrankungenChronisch entzündliche Darmerkrankungen
EvidenzlageEvidenzlage1. Morbus Crohn
• Keine Hinweise für therapeutische Effizienz• Keine Hinweise für therapeutische Effizienz2. Colitis Ulcerosa
• Remissionserhaltung für VSL#3 und E coli NissleRemissionserhaltung für VSL#3 und E. coli Nissle3. Pouchitis
• Hinweise für präventive und therapeutische Effekte für p pVSL#3; weitere Studien notwendig
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Prävention und Therapie vonPrävention und Therapie von
• Infektions und Durchfallerkrankungen• Infektions- und Durchfallerkrankungen• Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
R i d t tik• Reizdarmsymptomatik• Atopische Dermatitis• Laktoseintoleranz• Immunstimulation• Akute Risikogruppen
Klinische Endpunkte des Reizdarms
Irritable Bowel Syndrom (IBS) – Prevalence of 3-25%
SYMPTOMS (> 3 months/year)
Irritable Bowel Syndrom (IBS) Prevalence of 3 25%
Risk factorsSYMPTOMS (> 3 months/year)
• Visceral pain• Bloating
Risk factors • Gender (female)
• GI InfectionsBloating• Constipation (IBS-C)• Diarrhoea (IBS-D)
GI Infections• Psychological factors
• C-IBS ⇔ D-IBS (IBS-A)• extra-intestinal Symptoms
(migraine depressionen(migraine,depressionen, anxiety)
Klinische Studien zum Reizdarm (1404 Patienten)
Klinische Studien zum Reizdarm
Signifikante Verbesserung der IBS Symptomatik
Klinische Studien zum Reizdarm
Reizdarmsymptomatik (IBS)(Viszerale Schmerzen, Blähungen, Durchfall, Verstopfung)
Effekte sind spezifisch für den probiotischen Stamm
1x1010 KbE/Tag
Zeit (Wochen)
O`Mahony et al. 2005 Gastroenterology
Zeit (Wochen)
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Prävention und Therapie vonPrävention und Therapie von
• Infektions und Durchfallerkrankungen• Infektions- und Durchfallerkrankungen• Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
R i d t tik• Reizdarmsymptomatik• Atopische Dermatitis• Laktoseintoleranz• Immunstimulation• Akute Risikogruppen
Klinische Relevanz der Probiotika für atopische Dermatitis
Lactobacillus rhamnosus GG (2x1010)Neugeborene (N=132)
Verum (N=64) Placebo (N=68)
Mütter mit allergischem Risiko für AtopischeDermatitis Allergischer Rhinitis Asthma
( ) ( )
15 (23%) 31 (46%)
Dermatitis, Allergischer Rhinitis, Asthma
2 Jahre
Kalliomaki et al. 2001 Lancet
V (N 3)
6 Monate an Neugeborene
2 Jahre follow-upVerum (N=53) Placebo (N=54)
4 Jahre follow-up
14 (26%) 25 (46%)4 JahreAtopische Dermatitis
(Ekzeme)
14 (26%) 25 (46%)
Kalliomaki et al. 2003 Lancet
4 Jahre
Klinische Relevanz der Probiotika für atopische Dermatitis
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Atopische DermatitisAtopische Dermatitis
EvidenzlageEvidenzlage1. Kinder
• Meta Analyse (Lee et al 2008) mit 10 Präventionsstudien• Meta-Analyse (Lee et al. 2008) mit 10 Präventionsstudien (N = 1581 Patienten) und Behandlungsstudien (N = 299 Patienten)Patienten)
• Prävention nicht aber Behandlung zeigt klinische Effizienz
2. Erwachsene • Keine Hinweise
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Prävention und Therapie vonPrävention und Therapie von
• Infektions und Durchfallerkrankungen• Infektions- und Durchfallerkrankungen• Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
R i d t tik• Reizdarmsymptomatik• Atopische Dermatitis• Laktoseintoleranz• Immunstimulation• Akute Risikogruppen
Immunstimulation und Alter
Phase I
Phase II(3 Wo) Phase III
(3 W )
N=30 (69 Jahre)
(3 Wo) (3 Wo)B. lactis HN019
5x1010 KbE/Tag5x109 KbE/Tag
Plazebo Plazeboät
Start Ende
ella
ktiv
itäly
se %
)N
K Z
e(Z
ell
Gill et al. 2001 Am. J. Clin. Nutr.
Immunstimulation und Alter
)
aktiv
ität
yse
%)
ktiv
ität
ytos
e %
)
NK
Zel
la(Z
ellly
PM
N A
kP
hago
zy(P
• Aktivierung der unspezifischen Immunabwehr• Keine Dosis-Wirkungsbeziehung
Klinische Relevanz probiotischer Mikroorganismen
Prävention und Therapie vonPrävention und Therapie von
• Infektions und Durchfallerkrankungen• Infektions- und Durchfallerkrankungen• Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
R i d t tik• Reizdarmsymptomatik• Atopische Dermatitis• Laktoseintoleranz• Immunstimulation• Akute Risikogruppen
Risikogruppen und Unbedenklichkeit der Probiotika
Pro- vs. Con-Pro vs. ConBiotika
Krankheitsverlauf bei akuter Pankreatitis
85% 15%85%Mild pancreatitis
Without extrapancreatic organ failure
15%Severe necrotising pancreatitisWith failure of one- or multiple organs
60 % 40 %Sterile necrosis Infected necrosis
Mortality 1%
Mortality 5% Mortality 20 - 70 %
Probiotika als Risiko für Mortalität bei Pankreatitis
Ecologic 641 mit 1010 KbE/Tag(L. acidophilus, L. casei, L. salivarius, B. bifidum, B. infantis)
Akute Pankreatitis (APACHE II score > 8)
(%)
rtat
lität
(M
or
Z it (T )Zeit (Tagen)Besselink et al. 2008 Lancet
Probiotika als Risiko für Mortalität bei Pankreatitis
Sepsis assoziiert mit Milchsäurebakterien
Boyle et al. 2006 Am. J. Clin. Nutr.
Antibiotikaresistenzen in Milchsäurebakterien
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