Postbiotiká – Nová éra bioaktívnych zložiek v zdraví

Postbiotiká v kontexte „biotík“ a vznik nového pohľadu

Po desaťročiach výskumu, ktorý sa primárne zameriaval na živé mikroorganizmy (probiotiká) a substráty podporujúce ich rast (prebiotiká), sa pozornosť vedeckej komunity a priemyslu presúva k látkam, ktoré tieto mikroorganizmy vytvárajú. V rámci rodiny biotík predstavujú postbiotiká najnovšieho člena a sú definované ako látky odvodené od mikroorganizmov, ktoré už nie sú živé. Záujem o neživotaschopné mikrobiálne zložky vzrástol najmä kvôli obmedzeniam spojeným so živými probiotikami, ako sú nestabilná životaschopnosť v hotových produktoch a obavy z prenosu génov rezistencie na antibiotiká alebo potenciálne infekcie u rizikových pacientov. Zistilo sa, že zdravotné výhody nepochádzajú len zo živých baktérií, ale aj z ich bioaktívnych zložiek a metabolitov. Tento posun je vnímaný ako „posun paradigmy vo výskume mikrobiómu“.

Boj o terminologický konsenzus a definičné kritériá ISAPP

Oblasť neživotaschopných biót bola dlho poznačená terminologickým chaosom. Pred rokom 2021 sa pre neživotaschopné mikroorganizmy, ktoré vykazujú fyziologické účinky, používalo mnoho nekonzistentných termínov, ako napríklad paraprobiotiká, metabiotiká, „ghost probiotics“ (duchovia probiotík) alebo tyndalizované/tepelne usmrtené probiotiká.

Pôvodný pojem „postbiotikum“ (navrhnutý v rokoch 2009 – 2013) označoval iba látky uvoľnené alebo produkované metabolickou aktivitou mikroorganizmu, ktoré mali priaznivý účinok. Naproti tomu, paraprobiotiká boli pôvodne definované ako neživotaschopné mikrobiálne bunky (intaktné alebo rozbité).

Kvôli tejto pretrvávajúcej nejednotnosti v definíciách sa Medzinárodná vedecká asociácia pre probiotiká a prebiotiká (ISAPP) v roku 2021 snažila zaviesť jednotný konsenzus.

Kľúčová definícia ISAPP:
Postbiotikum je „prípravok neživých mikroorganizmov a/alebo ich zložiek, ktoré poskytujú zdravotný prínos hostiteľovi“.

Podľa tejto definície ISAPP sú postbiotiká:

  • Prípravok: Formulácia (vrátane mikrobiálnej biomasy, matrice a metódy inaktivácie) je dôležitá.
  • Zložky: Môžu zahŕňať intaktné neživé bunky, bunkové fragmenty (napr. pili, zložky bunkovej steny).
  • Metabolity: Purifikované mikrobiálne metabolity (napr. krátke reťazce mastných kyselín – SCFA, organické kyseliny) a vakcíny, ktoré samotné nie sú postbiotiká. Tieto by mali byť pomenované existujúcou chemickou nomenklatúrou.
Komerčné výhody a multifunkčné účinky postbiotík
Hlavnou výhodou postbiotík oproti probiotikám je ich zvýšená stabilita a bezpečnosť. Stabilita a technológia: Postbiotiká sa ľahšie skladujú, prepravujú a začleňujú do produktov, pretože sú odolné voči teplote, vlhkosti a podmienkam spracovania. Nevyžadujú udržiavanie chladiaceho reťazca, čo im poskytuje dlhšiu trvanlivosť (až do 5 rokov). Tieto technologické výhody uľahčujú ich masovú výrobu a integráciu do funkčných potravín, nápojov, krmív pre zvieratá a liečiv. Bezpečnosť a klinické využitie: Neživá povaha postbiotík eliminuje riziko bakteriémie, fungémie, sepsy a horizontálneho prenosu génov rezistencie na antibiotiká, ktoré sú (aj keď zriedkavé) spojené so živými probiotikami. Preto sú postbiotiká vnímané ako bezpečnejšia alternatíva pre zraniteľné populácie, ako sú imunokompromitovaní pacienti, kriticky chorí jedinci alebo novorodenci. Postbiotiká vykonávajú svoje funkcie prostredníctvom rôznorodých bioaktívnych zložiek vrátane extracelulárnych polysacharidov, zložiek bunkovej steny (ako sú peptidoglykány, lipoteichoové kyseliny) a metabolitov. Tieto zložky majú pleiotropné účinky, vrátane imunomodulačných, protizápalových, antioxidačných a antiproliferačných vlastností. Postbiotiká pôsobia na hostiteľa rôznymi mechanizmami, ktoré sa môžu čiastočne prekrývať s účinkami probiotík. Medzi hlavné mechanizmy patrí modulácia lokálnej a systémovej imunitnej odpovede, posilnenie črevnej bariéry a modulácia metabolických dráh. Ich aplikácie sa pritom neobmedzujú len na gastrointestinálny trakt, ale zahŕňajú aj kožu, ústnu dutinu a urogenitálny trakt.
STIAHNUŤ Článok ako PDF

KOMENTÁR AUTORA:

Postbiotiká predstavujú logický vývoj v oblasti biotík
– sú to stabilné, bezpečné a technologicky jednoduchšie použiteľné formy mikrobiálnych zložiek, ktoré poskytujú klinicky významné účinky aj bez prítomnosti živých baktérií. Ich rastúci význam pramení z toho, že mnohé benefity probiotík sú sprostredkované práve mikrobiálnymi komponentmi a nie životaschopnosťou samotného kmeňa. Konsenzus ISAPP konečne priniesol jasnú definíciu a odstránil terminologický chaos, čím položil základ pre seriózny vedecký aj komerčný rozvoj. Vďaka bezpečnostnému profilu a multifunkčným účinkom sa postbiotiká stávajú kľúčovým nástrojom modernej mikrobiálnej intervencie.

REFERENCIE

Liang, B. and Xing, D., 2023. The current and future perspectives of postbiotics. Probiotics and Antimicrobial proteins, 15(6), pp.1626-1643. Aggarwal, S., Sabharwal, V., Kaushik, P., Joshi, A., Aayushi, A. and Suri, M., 2022. Postbiotics: From emerging concept to application. Frontiers in Sustainable Food Systems, 6, p.887642. Aguilar-Toalá, J.E., Arioli, S., Behare, P., Belzer, C., Berni Canani, R., Chatel, J.M., D’auria, E., de Freitas, M.Q., Elinav, E., Esmerino, E.A. and García, H.S., 2021. Postbiotics—When simplification fails to clarify. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 18(11), pp.825-826. Vinderola, G., Sanders, M.E. and Salminen, S., 2022. The concept of postbiotics. Foods, 11(8), p.1077.

Autor článku:

PharmDr. Filip Max, PhD.