Dlaczego niektóre dzieci mają negatywne reakcje na probiotyki zawierające Streptococcus Thermophilus?

Często w mojej praktyce spotykam się z tym, że rodzic obawia sie podawania dziecku jogurtów oraz probiotyków z uwagi na fakt, że zawierają one szczep probiotyczny Streptococcus thermophilus. Dziecko może reagować źle na Streptococcus thermophilus w przypadku złej reakcji na wcześniejszy kontakt Streptococcus pyogenes z kilku powodów, związanych głównie z reakcją immunologiczną krzyżową i istniejącymi mechanizmami autoimmunologicznymi.

1. Reakcje krzyżowe immunologiczne:

• Podobieństwo antygenowe: Białka powierzchniowe Streptococcus thermophilus mogą mieć strukturalne podobieństwo do białek Streptococcus pyogenes. W wyniku tego układ odpornościowy dziecka, który jest nadwrażliwy na Streptococcus pyogenes, może rozpoznać antygeny Streptococcus thermophilus jako zagrożenie, co prowadzi do reakcji krzyżowej.
• Pamięć immunologiczna: Układ odpornościowy dziecka, które miało wcześniej infekcję Streptococcus pyogenes, może mieć pamięć immunologiczną i reagować na podobne antygeny obecne w Streptococcus thermophilus.

2. Mechanizmy autoimmunologiczne:

• Zespół PANDAS (Pediatric Autoimmune Neuropsychiatric Disorders Associated with Streptococcal Infections): Dzieci z PANDAS mają zaburzenia neuropsychiatryczne wywołane przez reakcje autoimmunologiczne na antygeny Streptococcus pyogenes. Układ odpornościowy tych dzieci może atakować własne komórki nerwowe. Podobne reakcje mogą wystąpić w odpowiedzi na Streptococcus thermophilus z powodu podobieństwa antygenowego. Pamiętajmy, że takie dzieci reagują źle nie tylko na probiotyki, ale także na niektóre jedzenie. Wynika to z błędnej identyfikacji antygenów przez układ odpornościowy dziecka.
• Autoimmunizacja: Reakcje autoimmunologiczne wywołane przez Streptococcus pyogenes mogą być zaostrzone przez obecność innych bakterii streptokokowych, takich jak Streptococcus thermophilus, co prowadzi do pogorszenia objawów.

3. Przepuszczalność bariery jelitowej:

• Zespół nieszczelnego jelita: Jeśli dziecko ma zespół nieszczelnego jelita, białka bakterii Streptococcus thermophilus mogą przenikać przez barierę jelitową do krwiobiegu, wywołując reakcję immunologiczną, która może być podobna do reakcji na Streptococcus pyogenes.

4. Wzmożona odpowiedź immunologiczna:

• Nadwrażliwość układu odpornościowego: Dzieci, które mają nadwrażliwy układ odpornościowy z powodu wcześniejszych infekcji streptokokowych, mogą reagować silniej na inne bakterie z rodziny Streptococcus, w tym Streptococcus thermophilus.

Streptococcus thermophilus i Streptococcus pyogenes to dwa różne gatunki bakterii, ale mogą one dzielić pewne antygeny, które prowadzą do reakcji krzyżowych w układzie odpornościowym. Chociaż te dwa gatunki mają różne funkcje i patogenność, istnieje kilka antygenów i białek, które mogą być podobne, w końcu należą do tej samej rodziny.

Kwasy lipotejchojowe (LTA)

• LTA: Kwasy lipotejchojowe są komponentami ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich, w tym Streptococcus pyogenes i Streptococcus thermophilus. Choć struktura LTA może się różnić między gatunkami, podobieństwa mogą wywoływać reakcje krzyżowe.

Peptydoglikan

• Peptydoglikan: Składnik ściany komórkowej bakterii, który może mieć wspólne determinanty antygenowe pomiędzy różnymi gatunkami Streptococcus.

Peptydoglikan jest jednym z głównych składników ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i działa jako silny immunogen, co oznacza, że może stymulować układ odpornościowy.

Mechanizmy nadreaktywności układu odpornościowego na peptydoglikan:

1. Receptory Toll-podobne (TLR):

• Peptydoglikan jest rozpoznawany przez receptory Toll-podobne (TLR), zwłaszcza TLR2, na powierzchni komórek odpornościowych, takich jak makrofagi i komórki dendrytyczne. Aktywacja TLR2 prowadzi do kaskady sygnalizacyjnej, która indukuje produkcję cytokin prozapalnych, takich jak TNF-α, IL-1β i IL-6.

2. NOD-receptory (Nucleotide-binding Oligomerization Domain):

• Peptydoglikan może być również rozpoznawany przez receptory NOD (NOD1 i NOD2) znajdujące się w cytoplazmie komórek odpornościowych. Aktywacja tych receptorów prowadzi do produkcji cytokin i dalszej aktywacji odpowiedzi zapalnej.

3. Makrofagi i neutrofile:

• Peptydoglikan może być fagocytowany przez makrofagi i neutrofile, co prowadzi do ich aktywacji i uwalniania mediatorów zapalnych oraz reaktywnych form tlenu, co może nasilać stan zapalny.

Możliwe konsekwencje nadreaktywności:

1. Stany zapalne:

• Nadmierna odpowiedź immunologiczna na peptydoglikan może prowadzić do przewlekłych stanów zapalnych, które mogą uszkadzać tkanki i przyczyniać się do rozwoju chorób zapalnych.

2. Autoimmunizacja:

• Przewlekła stymulacja układu odpornościowego peptydoglikanem może potencjalnie prowadzić do autoimmunizacji, gdzie układ odpornościowy zaczyna atakować własne tkanki organizmu.

3. Alergie:

• W niektórych przypadkach, nadmierna reakcja na komponenty bakteryjne, takie jak peptydoglikan, może przyczyniać się do rozwoju reakcji alergicznych.

Przykłady kliniczne:

• NOD2 jest genem związanym z chorobą Crohna, a mutacje w tym genie mogą prowadzić do nadmiernej odpowiedzi na peptydoglikan, co jest jednym z mechanizmów patogenezy tej choroby.
• Podczas infekcji bakteryjnych, uwalnianie dużych ilości peptydoglikanu do krwiobiegu może prowadzić do sepsy, stanu nadmiernej i niekontrolowanej odpowiedzi zapalnej
• Nadmierna reakcja układu odpornościowego na składniki bakteryjne obecne w diecie, w tym fragmenty peptydoglikanu, może przyczyniać się do rozwoju alergii pokarmowych.
• Nieprawidłowe reakcje na peptydoglikan mogą prowadzić do chronicznego stanu zapalnego i autoagresji, gdzie układ odpornościowy atakuje własne tkanki organizmu.

Cząsteczki adhezyjne

• Cząsteczki adhezyjne: Różne białka adhezyjne, które pomagają bakteriom przylegać do powierzchni komórek gospodarza, mogą mieć podobne sekwencje aminokwasów i struktury trzeciorzędowe.

Enzymy

• Enzymy lityczne: Oba gatunki mogą produkować enzymy, które mogą mieć podobne epitopy rozpoznawane przez układ odpornościowy.

Należy jednak unikać probiotyków u osób z obniżoną odpornością, osobami z niewydolnością narządów i dysfunkcyjną barierą jelitową, gdzie mogą powodować infekcję.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20208051/

S. thermophilus może wytwarzać niewielkie ilości amin biogennych: histaminy i tyraminy. Dlatego osoby z nietolerancją histaminy powinny unikać probiotyków i żywności fermentowanej.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23265537/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17490952/

Ramiona odpornosci Th1/Th2

Badania pokazują, że Streptococcus thermophilus może pomóc w równoważeniu odpowiedzi Th1/Th2. W jednym badaniu, myszy poddane wyzwaniu białkiem antygenowym owalbuminy produkowały znacznie więcej związanego z Th1 IFN-gamma i znacznie mniej związanego z TH2 IgE, gdy były karmione mlekiem fermentowanym z S. thermophilus, w porównaniu do mleka niefermentowanego. W innym badaniu, mezentericzne węzły chłonne myszy podatnych na zapalenie jelita grubego, które były doustnie poddane działaniu S. thermophilus i B. breve, wykazywały profil wydzielania cytokin spolaryzowany w kierunku odpowiedzi TH1. Te badania sugerują, że organizmy probiotyczne takie jak S. thermophilus mogą korzystnie wpływać na funkcje układu odpornościowego i przynosić korzyści terapeutyczne w warunkach z dominującą odpowiedzią TH2, takich jak ASD (autyzm).

UWAGA PRZY zespole PANDAS!!! S. thermophilus wykazuje profil wydzielania cytokin spolaryzowany w kierunku odpowiedzi TH1, co może pogorszyć lub zaostrzyć objawy.

Główne cytokiny produkowane przez komórki Th1:

1. Interferon-gamma (IFN-γ):

• Funkcje: IFN-γ jest najważniejszą cytokiną produkowaną przez komórki Th1. Jest kluczowy w aktywacji makrofagów, co zwiększa ich zdolność do fagocytozy i zabijania patogenów. IFN-γ promuje także prezentację antygenów przez komórki dendrytyczne i makrofagi, co wzmacnia odpowiedź immunologiczną.

2. Interleukina-2 (IL-2):

• Funkcje: IL-2 jest kluczowa dla proliferacji i różnicowania limfocytów T, w tym komórek Th1. Działa również jako czynnik wzrostu dla limfocytów B i NK (natural killer), wspomagając ich aktywność.

3. Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-α):

• Funkcje: TNF-α jest cytokiną prozapalną, która odgrywa rolę w indukcji stanu zapalnego i wzmocnieniu odpowiedzi immunologicznej. Jest także ważny w aktywacji neutrofili i innych komórek układu odpornościowego.

4. Lymphotoxin-alpha (LT-α) (znany także jako TNF-β):

• Funkcje: LT-α jest podobny do TNF-α i ma zdolność do indukowania stanu zapalnego oraz aktywacji innych komórek układu odpornościowego.

Rola cytokin Th1:

• Aktywacja makrofagów: IFN-γ jest kluczowy w aktywacji makrofagów, co zwiększa ich zdolność do fagocytozy i niszczenia patogenów.
• Stymulacja odpowiedzi cytotoksycznej: IL-2 wspomaga proliferację i aktywność limfocytów cytotoksycznych (CD8+ T), co jest ważne w eliminacji zakażonych komórek.
• Indukcja stanu zapalnego: TNF-α i LT-α są ważne w indukcji i utrzymaniu stanu zapalnego, co pomaga w ograniczaniu rozprzestrzeniania się patogenów.
• Ważne jest, aby nie zwiększać odpowiedzi Th1, jeśli masz lub podejrzewasz u siebie chorobę autoimmunologiczną.

Probiotyki zwiększające Th1:

• Lactobacillus acidophilus
• Lactobacillus plantarum
• Lactobacillus casei
• Lactobacillus rhamnosus GG
• Lactobacillus bulgaricus
• Lactobacillus paracasei
• Lactobacillus sporogenes
• Lactobacillus salivarius
• Lactobacillus brevis
• Lactobacillus fermentum
• Bifidobacterium breve
• Streptococcus thermophilus
• Enterococcus faecalis
• Bacillus subtilis
• Saccharomyces boulardii
• Organizmy glebowe

Probiotyki zmniejszające Th1:

• Bifidobacterium longum (infantis)
• Bifidobacterium bifidum
• Bacteroides fragilis
• Lactobacillus helveticus

Problemy z innymi probiotykami:

1.Niezdolność systemu immunologicznego do różnicowania bakterii

• U osób z osłabioną odpornością, tak zwane dobre bakterie są traktowane jako wrogie.

2. Probiotyki jako przyczyna problemów autoimmunologicznych

• Mogą powodować stany zapalne i nasilać objawy neurologiczne u dzieci z PANS/PANDAS.

3. Adjuwanty probiotyczne mogą żywić złe bakterie

• Polisacharydy i włókna (prebiotyki) dodawane do probiotyków mogą sprzyjać rozwojowi niepożądanych bakterii.

4. Pogorszenie SIBO (przerost bakterii w jelicie cienkim)

• Dodane prebiotyki mogą nasilać objawy SIBO.

5. Nierównowaga mikrobiologiczna, błędne oznakowanie i transfer genów

• Bakterie szybko wymieniają materiał genetyczny, co może prowadzić do nierównowagi mikrobiologicznej i problemów z zanieczyszczeniem produktów probiotycznych.

6. Problemy z histaminą

• Niektóre szczepy probiotyków zwiększają poziom histaminy, co może być problematyczne dla osób z nietolerancją histaminy.

Zalecenia

• U dzieci z historią infekcji streptokokowych lub zaburzeniami autoimmunologicznymi należy unikać probiotyków zawierających S. thermophilus.
• Monitorowanie reakcji dzieci na probiotyki jest kluczowe, aby zapobiegać ewentualnym negatywnym skutkom.

https://hal.science/hal-00929376/document