Professori Erika Isolauri Turun Yliopisto n n Probiootteilla

Professori Erika Isolauri, Turun Yliopisto n n Probiootteilla voidaan ehkäistä pikkulasten allergiaa Probioottit suojaavat pikkulasta myöhemmältä atooppiselta sairaudelta Raskausaikana sekä puoli vuotta synnytyksen jälkeen annetut maitohappobakteerit vähensivät lasten allergioita 50% Vaikutus säilyi neljään vuoteen asti KM 05

Professori Erika Isolauri, Turun Yliopisto n n n Probioottien tutkimuksessa on siirretty ”vatsaväittämien” sijasta tieteelliselle pohjalle Mielenkiinnon kohteena ovat probioottien vaikutukset allergioihin, kroonisiin tulehduksellisiin suolistosairauksiin, Chronin tautiin, tyypin 1 diabetekseen ja reumaan Syöpätutkimus on myös aloitettu KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Päättyneet Tutkimukset n n n Suolistofloora: hyödylliset ja haitalliset vaikutukset ravitsemustasapainoon ja terveyteen. FAIR-98 -4230 (dr Tuoma Karjalainen) Eurooppalainen suolistomikrobiekologinen tutkimus Terveyteen liittyvien puutteellisten tietojen kerääminen q q q KM 05 Bakteerien ja ruokavalion vuorovaikutus Bakteerien ja isännän vuorovaikutus Bakteerien keskinäistä vuorovaikutusta 70 osananottajaa, 13 Euroopan maata Julkaistu Microbal Ecology in Health and Disease, supl. 2/2000, s 1 -262.

EU: rahoittamia tutkimuksia. Päättyneet Tutkimukset n Molekulaaristen menetelmien kehittäminen ja käyttö suolistoflooran tutkimuksessa. FAIR-CT 97 -3035 (prof. Michael Blaut) n Ihmisen suolistoflooran koostumukseen ja siihen vaikuttavien tekijöiden tutkimusmenetelmien kehittäminen Mikrobien nopea tunnistaminen geneettisin menetelmin n q q q KM 05 Identifioitiin yli 270 ihmisperäistä suolistomikrobia Mikrobidiversiteetin karakterisointi antoi uutta tietoa Uusia analyysimenetelmiä

EU: rahoittamia tutkimuksia. Päättyneet Tutkimukset n n Maidon ravintoaineiden muokkaukseen soveltuvat uudet elintarvikelisäaineet ja bioaktiiviset komponentit. FAIR-CT 97 -3142 (NOFA projekti, dr Joachim J Schmitt) Tutkimus keskittyi äidinmaidon terveydelle edullisten aineiden karakterisoimiseen (muut kun energia ja ravinto) Äidinmaito sisältää tuhansia oligisakkariideja. Vasta alle sadan yhdisteen rakenne on tunnettu. Tuotantostrategian kehittäminen KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Päättyneet Tutkimukset n n n Uudet menetelmät varhaislapsuudessa tapahtuvan suoliston kehittymisen tutkimiseksi. FAIR-CT 97 -3181. (MEDIGUT tutkimus, dr Christine Edwards) On osoitettu että rintaruokitulla lapsilla on hyvin erilainen paksusuolen bakteeristo verrattuna äidinmaitovastikkeella ruokittujen lasten bakteeristoon. Voimakas vaikutus immuunijärjestelmään q q q KM 05 Jatkuvan viljelmän malli (in vitro) Ihmisen bakteeristoon liittyvä rottamalli In vitro -malli bakteerien tarttumisen ja siirtymisen tutkimiseksi analysoimalla ulosteen mikrobeja

EU: rahoittamia tutkimuksia. Päättyneet Tutkimukset n n n Costridium difficile ja Clostridium perfringensin kolonisaatioresistenssin molekylaariset mekanismit. FAIR-CT 95 -0433 (dr Tuomo Karjalainen) Molemmat bakteerit aiheuttavat huomattavan yleisiä terveysongelmia Ruminococcus gravus tuottaa antimikrobista ainetta (ruminokokkiini) jolla in situ voidaan estää patogeenien kasvin ja kiinnittymisen mahasuolistokanavassa. Kapseloidun rokotteen kehittäminen. Ruminokokkiinin käyttö elintarvikkeissa ja rehuissa KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Päättyneet Tutkimukset n n n Probioottisten elintarvikkeiden ravitsemuksellisen toiminnallisuuden osoittaminen. FAIR-CT 96 -1028 (PROBDEMO projekti, prof. Tiina Mattila-Sandholm) Laktobasilleja ja bifidobakteereja käytetään runsaasti maitotuotteissa. Vaikutus paksusuoleen tunnettu mutta niiden terveysvaikutukset tieteellisesti epäselvät. Ositettiin valikoitujen probioottien vaikutus suoliston mikrobistroon ja ihmisen terveyteen kontrolloitujen kliinisten pilottistutkimusten avulla (Trends in Food Science and Technology 1999, 10(12), 383 -430) KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”elämänlaatuprojektit” (1) n n Synbiootit ja syövän ehkäisy ihmisillä. QLK 1 -1999 -00346 (SYNCAN, dr Jan Van Loo) Pro- ja prebiootit sekä niiden yhdisteet voivat alentaa paksusuolen syövän riskiä. Syöpä kehittyy yleensä paksusuolen ja peräsuolen välisellä alueella. Alustavat tutkimukset tehty eläinmalleissa ja nyt tarkoituksena on tehdä suuria interventio- ja seurantatutkimuksia KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”elämäntapaprojektit” (2) n n n Synbiootit ja syövän ehkäisy ihmisillä. QLK 11999 -00346 (SYNCAN, dr Jan Van Loo) Tunnistaa synbioottiset yhdisteet jotka ovat kilpailukykyisiä paksusuolen ekosysteemissä Varmistaa lupaavimman synbiootin antikarsinogeeninen vaikutus eläinmallissa Kehittää valikoima biomarkereita joilla tuloksia voitaisi seurata Selvittää syövän ehkäisyvaikutusten mekanismit Arvioida rottamallissa testattujen biomarkereiden sovellutusta potilailla joilla hyvänlaatuinen kasvain KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”elämäntapaprojektit” n Probiootit ja mahasuolikanavan sairaudenkontrolloidut kokeet EU-kansalaisilla QLK 1 -200000563 (PROGID projekti, prof. Fergus Shanahan) n Suurimittakaavaisia randomisoituja kokeita Tulehduksellinen suolistotauti IBS, Chronin tauti, ulseratiivinen koliitti (haavainen paksusuolen tulehdus) joilla molemmilla yhteys paksusuolen syöpään. L salivarius ja B longum infantis tutkimuksen kohteena n n KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”elämäntapaprojektit” n n Terveysvaikutteiset elintarvikkeet paksusuolen syöpää vastaan – Genomiikaan ja proteomiikkaan perustuva seulontamittausmenetelmän kehittäminen. QLK 1 -1999 -00706 (dr Ruut A. Woustersen) Paksu-peräsuolisyövät Syöpäriskiä alentava ruokavalio Perä- ja paksusuolen soluissa tapahtuvien geneettisten ja proteiiniperäisten muutosten karakterisoiminen ja seuranta ja niiden ehkäisy KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”elämäntapaprojektit” n n n Terveysvaikutteiset elintarvikkeet, suoliston mikrofloora ja ikääntyminen terveenä. QLK 1 - 200000067. (CREWNALIFE projekti, dr Joel Doré) Aktivoida ikääntymisen myötä tapahtuvia suolistomikrobien rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia Validoida ennaltaehkäiseviä, terveysvaikutteisiin elintarvikkeisiin perustuvia ravitsemussuosituksia, jotka tähtäävät terveen suolistoflooran luomiseen ja ylläpitämiseen ikääntyvillä KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”klustertutkimukset” n Ravinto, mahasuolikanavan toiminnallisuus ja ihmisen terevey –klusteri. (PROEUHEALTH Qo. Lklusteri tutkimus, prof. Tiina Mattila-Sandholm) 64 tutkimusosapuolta, 16 Euroopan maata Saada lisätietoa suolistobakteerien roolista ihmisen terveydelle Kehittää uusia elintarvikkeita ja hoitomuotoja n Kahdeksan toisiaan täydentävää monikeskustutkimusta. n n n KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”klustertutkimukset” n n 1 Tehokkaiden molekylaaristen menetelmien kehitys ja käyttö ihmisen suolistomikrobien tutkinnassa suhteessa ruokavalioon ja terveyteen. QLK 1 -2000 -00108 MICROBE DIAGBOSTICS projekti 2 Tiettyjä terveysominaisuuksia omaavat probioottiset kannat (immuunipuolustus, tulehdus, infektiot (rotavirus, Helicobacter pylor) QLK 1 -2000 -00146, DEPROHEALTH projekti 3 Probiootit ja mahasuolikanavan sairaudet-kontrolloidut tutkimukset EU: n kansalaisilla. PROGID projekti 4 Terveysvaikutteinen ravinto, suoliston mikrobisto ja terveys. QLK 1 -2000 -00067 CROWNALIFE projekti KM 05

EU: rahoittamia tutkimuksia. Meneillä olevat ”klustertutkimukset” n 5 Pro- ja prebioottien molekulaarinen analyysi ja mekanismien havainnollistaminen taudinaiheuttajamikrobeja vastaan puolustautumisessa ja terveyden edistämisessä. QLK 1 -2001 -01179, PROPATH projekti n 6 Ihmiskäyttöön tarkoitettujen probiootisten maitohappobakteerien turvallisuuden arvioiminen. QLK 2001 -01273, PROSAFE projekti n 7 Pro- ja prebioottien ravitsemuksellisten vaikutusten parantaminen, tekninen näkökulma. QLK 1 -2000 -00042, PROTECH projekti n 8 Suolistomikrobien ja isännän välistä vuorovoikutusta QLK!-2001 -00135, EU and MICRIFUNCTION projekti KM 05

Bio. Care. Tuotekehitys perustuu: v Omiin riippumattomiin tutkimuksiin sekä kirjallisuuteen v Bio. Care on ainoa probiootteja tuottava yritys Englannissa joka tekee omia satunnaistettuja plasebo kontrolloituja tutkimuksia tuottamillaan probiooteilla. v Kliinisiä tutkimuksia tehty jo 10 vuoden ajan v Oma laboratorio jossa tuotekehitys. Laboratoriossa työssä väitellyt lääkäri ja kolme väitellyttä mikrobiologia sekä yhdeksän laboranttia v Oma fermentaatiotekniikka ja kylmäkuivauslaitos jossa bakteerit myös mikrokapsuloidaan v Bio. Care on probioottien ylivoimainen markkinajohtaja Englannissa

Bio. Carein julkaistut tutkimukset v Kaikki kliiniset kokeet tehty Addenbrokes Hospital, Cambridge – Gastroenterology Department v Randomisoidut kokeet osoittivat tilastollisesti merkittävää Clostridium difficile: n inhibitiota sairaalapotilaissa: v 67% kontrollipotilaista joilla C. difficile sairastivat ripulitautia v 18% Bio-Acidophilus Intensive: llä (24 miljardia) hoidetut potilaat joilla C. difficile sairastivat ripulitautia v Randomisoidut kokeet osoittivat tilastollisesti merkittävää ripulisairauksien-, kokonaisbakteerien- sekä opportunistinen bakteeri vähenemistä antibioottikuurin jälkeen, kun potilaat saivat maitohappobakteereita samanaikaisesti/jälkeen v Tilastollinen merkittävä väheneminen Staphylococci, Enterococci ja Enterobacteria (koliformiset) potilaissa jotka saivat Replete antibioottikuurin jälkeen. v Vaikutus oli voimakkain kun potilaat saivat Repelete antibioottikuurin yhteydessä.

Bio. Carein julkaistut tutkimukset v Randomisoitu koe osoitti että antibioottiresistenttien bakteerien osuus suolistokanavan mikrobifloorassa tilastollisesti merkittävästi väheni kun potilaat saivat maitohappobakteereita antibioottikuurin jälkeen. v Antibioottiresistentit bakteerikannat tulevat olemaan yksi kaikkein suurimpia ongelmia 21 luvulla joten tulokset ovat hyvin merkittäviä. Bio. Care osoitti tämän ensimmäisenä. v Avoin tutkimus osoitti antibioottikuurin jälkeen mm. Candida albicans liikakassvua: v Antibioottikuuri aiheutti 50% suolistokanavan hiivan liikakasvua. 33% potilaista osoitettiin hiivan limakalvon kolonisaatiota. v 15% kolonisaatio näytti olevan vastustuskykyinen hoidoille. Kiinnittyminen limakalvoon voi aiheuttaa jatkuvaa ärtymystä ja kroonista matala-asteista tulehdusta. v Tutkimus osoitti että Bio-Acidophilus Intensive (24 miljardia) täydellisesti sekä Candida albicansin sekä muiden hiivojen liikakasvua vähentäen limakalvo kolonisaation riskiä.

Randomisoitu Plasebo-kontrolloitu koe käyttäen Bio-Acidophilus Intensive Tutkimuksen tarkoitus: v Tutkia Bio-Acidophilus Intensive vaikutusta mikroflooran palautumiseen antibioottikuurin jälkeen. v Tutkia antibioottiresistenttien bakteerien määrää uudelleen kasvaneessa suolistofloorassa

Bio-Acidophilus Intensive randomisoitu koe Näytteet: Päivä 1 (kontr), 7, 12, 17 ja 28

Organismit joita mitattiin ulosteesta Bio. Acidophilus Intensive kokeen aikana v Enterobacteria v Enterococci v Staphylococci

Bio-Acidophilus Intensive randomisoitu koe: Kaikki bakteerit päivä 7 päivä 28 Plasebo päivä 1 Päivä 7 Plasebo/Bio-Acidophilus Intensive päivä 28 Päivä 1 Bio-Acidophilus Intensive/ Bio-Acidophilus Intensive Päivä 1 Päivä 7 Päivä 28

Bio-Acidophilus Intensive vaikutus suoliston mikroflooraan antibioottikuurin aikana (interventiokoe) Tarkoitus : Tutkia Bio-Acidophilus Intensive: n vaikutus: - Umpilisäkkeen limakalvon mikroflooraan - Umpilisäkkeen sisällön mikroflooraan - Ulosteen flooraan Ensimäinen tutkimus jossa tutkittu skopiassa umpilisäkkeen sisältöä ja limakalvoa ihmisellä. 1) Biopsiat otettu ennen koetta ja 14 sta päivänä 2) Ulostenäytteet 0, 14 ja 28 3) Antibioottikuuri 7 -14 4) Bio-Acidophilus Intensive 0 -14 5) 6 IBS potilasta/ryhmä- eettisen komitean hyväksyntä (Tulehduksellinen suolistotauti, IBS )

Umpilisäkekoe päivä 0 Ryhmä 1 (6 potilasta) B+F Group 2 (6 patients) B+F ei hoitoa B=biopsia, F=ulostenäyte päivä 7 päivä 14 päivä 28 B+F F Antibiootti + Bio-Acidophilus Intensive

Umpilisäkkeen mikrofloora: tulos 1 Ennen hoitoa 15% ja 33% potilaista molemmissa ryhmissä osoittivat C. albicans ja hiivan ylikasvua 2) Liikakasvu oli joko ulosteessa taikka lumenissa – limakalvikolonisaatiota ei osoitettu. 3) Antibioottihoito lisäsi C. albicansin ja hiivojen määrää 50%: n (joka toisella oli hiivaa) 4) Antibioottikuurin jälkeen 15% oli C albicansin limakalvokolonisaatiota. 5) 33% kolonisaatiosta ei aiheutunut C albicansista 6) Kokeen lopussa 33% antibioottipotilaista oli lisääntynyt hiivankasvu suolessa. 7) Bio-Acidophilus Intensive vähensi C. albicans määrää suolessa täydellisesti. Muita hiivoja oli 15 % 8) Bio-Acidophilus Intensive esti sekä C albicansin että muiden hiivojen suoliston limakalvon kolonisaation. 9) Interventiokokeen loputtua ulosteen C. albicans ja muiden non albicans hiivojen määrä oli 0%

Umpilisäkekoe: päätelmä 1) Antibiootit aiheuttivat C. albicansin ja hiivojen kokonaismäärän selvän kasvun joka toisessa koehenkilössä. . 2) Merkittävässä määrin ylikasvu oli kiinnittynyt limakalvoon. Vaarana tulehdukset ja immunologiset häiriötilat ja tulehdukset 3) Tämä kolonisaatio on todennäköisempi potilailla joilla muita tauteja kuten diabetes 2 ja vaikeat suolistotaudit (IBS). 4) Bio-Acidophilus Intensive annettuna ennen ja antibioottikuurin aikana esti hiivojen limakalvokolonisaation. Maitohappobakteerien anto ennen ja antibioottikuurin aikana esti myös liikakasvua suolen sisällössä sekä ulosteessa. 5) Tutkimukset ovatkin osoittaneet että esim. Bio. Acidophilus Intensive pitäisi aina antaa samanaikaisesti antibioottikuurin yhteydessä

Muita merkittäviä havaintoja umpisuolitutkimuksessa 1) IBS potilailla oli merkittävästi vähemmän sekä maitohappobakteereja että muita anaerobisia bakteereja suolistossa verrattuna terveisiin ihmisiin. 2) Umpilisäkkeen anaerobiset bakteerit vähenivät merkittävästi antibioottiryhmässä mutta vähenemistä ei tapahtunut probioottiryhmässä. 3) Lactobacilluspopulaatio nousi antibiootti/probiootti ryhmässä verrattuna antibioottiryhmään.

Clostridium difficile infektiot sairaalapotilailla ja antibioottihoito Randomisoitu kaksoissokko koe Kokeen tarkoitus: Bio-Acidophilus Intensive ja Clostridium difficile ripuli infektioiden vähentäminen antibioottihoitopotilaissa. Kokeen demografia: v 150 potilasta joilla aloitettu antibiootit randomisoitiin kahteen ryhmään: probiootti- tai plasebo ryhmä- Kokeen pituus oli 20 vrk. Ulostenäytteet ennen koetta ja 20 vrk kohdalla. v Seuranta: 1) C. difficile 2) C. difficile toxiinit 3) Ripuliinfektioiden määrä.

Randomisoitu Clostridium difficile koe – Tulos 1) C. difficilen esiintyminen: Plasebo: Bio-Acidophilus Intensive: 13. 0% 15. 9% 2) C. difficile toxiinit: Plasebo: Bio-Acidophilus Intensive: 78% joilla C. difficile 46% joilla C. difficile (t. m. e. ) 3) C. difficile aihuttamaa ripulia: Placebo: Bio-Acidophilus Intensive: 67% joilla C. difficile 18% joilla C. difficile (t. m. e. ) t. m. e. = tilastollisesti merkittävä ero

Päätelmä 1) Bio-Acidophilus Intensive vähensi merkittävästi C. difficile aiheuttamaa ripulia antibioottihoidon yhteydessä. 2) Vaikutusmekanismi vaikuttaisi olevan C. difficile erittämien toksiinien neutraloituminen. Koska bakteerien määrä oli jopa korkeampi koeryhmässä. 3) On arvioitu että Englannissa C. difficile aiheuttamat ripulitaudit pidentävät sairaalassa viipymistä 21. 3 päivään/potilas. Kusdtannukset tästä ovat Englannissa noin £ 4000/potilas (Wilcox 1996) 4) Englannissa todetaan 15, 000 tapausta C. difficile ripulia/vuosi. Säästöt tämän tutkimuksen perusteella olisi £ 30 miljoonaa. 5) Tutkijoiden päätelmä oli että Bio-Acidophilus Intensive pitäisi antaa kaikille sairaalapotilaille jotka saavat antibiootteja.

The South Wales Allergy Trial (1) v Suurin koskaan käynnistetty vastasyntyneiden lasten allergiatutkimus v Monikeskustutkimus Etelä Walesissa – 3 suurinta sairaalaa osallistuvat koehenkilöiden rektytointiin Tarkoitus: Probioottien kykyä estää tyyppi 1 yliherkkyysreaktioiden kehittymistä lapsissa v Yhteensä 3, 000 koe-henkilöa, 2 ryhmää v Probiootit; L. casei, B. bifidum(CLT 20), B. infantis(INT B 1) v 2 miljardia/päivä 6 kuukauden ajan v Alustavat tulokset arvioidaan 6 kuukauden kohdalla (ihottumat) Seuranta 6 vuotta (ihottumat, astma and riniitti)

The South Wales Allergy Trial (2) v Immunologisia parametreja mitataan napanuoraverestä sekä lapsista 3 ja 6 kuukauden kohdalla v Ig. E, Ig. G, sytokiinit, T-solujen populaatio. v Koe aloitettu tammikuussa 2004

MRSA KOE Cardiffin Sairaalassa käynnistetty koe jossa tutkitaan Bio-Acidophilus Intensive käyttöä MRSA taudin estämisessä/lieventämisessä. Potilaat ovat teho-osasto potilaita. Potilaat hoidetaan myös antibiooteilla Annostus – 2 kapselia/päivässä niin kauan kun potilas on sairaalassa. Tulokset valmistunevat vuonna 2005

Probioottitutkimus Bio. Caren omat tutkimukset sekä muiden tutkimukset ovat osoittaneet että: v Probiootit vähentävät vastasyntyneiden allergisia reaktioita (2 -6 miljardia) v Vähentävät olemassa olevia allergioita 10 -40 miljardia v Vähentää suoliston tulehdusreaktioita 100 -400 miljardia

Tärkeitä näkökohtia Probiooteilla täytyy olla kaksi tärkeää ominaisuutta: v Toiminnallisia kantoja v Tarpeeksi korkeita konsentraatioita Korkeat konsentraatiot: ü parempi terapeuttinen vaikutus ü Tulokset säännönmukaisia ü Tulokset saadaan nopeammin

Maitohappobaakteerien pitkäaikainen varastoiminen 300 C 1012 cfu/gram 1010 E. faecium 108 106 B. bifidum L. casei var rhamnosus 104 102 L. acidophilus 0 Aika (päiviä)

Lämpötilan vaikutus. Kylmäkuivatut L. acidophilus -200 C 1010 +40 C cfu/gram 108 106 +150 C 104 +370 C +300 C 102 0 Aika (päiviä) Kaikki bakteerit kylmäkuivattuja samoissa olosuhteissa

Valmistus – Tekninen tausta Bio. Care parantaa jatkuvasti bakteerien säilyvyyttä: 2. Kylmäkuivattujen bakteerien stabilisuus Ylimääräinen lisä tuotantovaiheessa { 8 x 109 cfu’s 0 12 kuuk. Aika

Parannettu säilyvyys 1) “Ikuinen säilymisaika” – 20 Celsius 1) 12 kk jääkaapissa 2) 3 kk huonelämmössä

Biomed OY • Bio-Acidophilus – Lactobacillus acidophilus – Bifidobacterium bifidum 6, 7 miljardia 1, 3 miljardia • REPLETE – Lactobacillus acidophilus – Lactobacillus bulgaris – Bifidobacterium bifidum 10 miljardia Bakteerit ovat ennen kylmäkuivausta mikrokapseloituja