Lacticaseibacillus casei Shirota

Lacticaseibacillus casei Shirota (LcS) to najstarszy komercyjny szczep probiotyczny świata, wyodrębniony w Japonii w latach trzydziestych XX wieku i sprzedawany w mlecznym napoju fermentowanym Yakult. Popularność szczepu i liczba poświęconych mu publikacji rozchodzą się z siłą dowodów: w zastosowaniu, z którym kojarzy go najwięcej osób, czyli w zaparciu, dwie niezależne metaanalizy szczepowo swoiste nie potwierdziły działania, a największe badanie w profilaktyce zakażeń u osób starszych wypadło ujemnie. Istotna część piśmiennictwa pochodzi od producenta szczepu albo od pojedynczych ośrodków bez replikacji, co przy ocenie dowodów trzeba brać pod uwagę.

Synonimy i nazewnictwo LcS

Szczep bywa zapisywany jako Lactobacillus casei strain Shirota, Lactobacillus casei Shirota, LcS, YIT 9029 albo potocznie „szczep Shirota” od nazwiska Minoru Shiroty. W piśmiennictwie starszym obowiązuje rodzaj Lactobacillus, w nowszym Lacticaseibacillus, po reklasyfikacji rodzaju Lactobacillus.

Nazwa gatunkowa nie jest ustalona jednoznacznie. Prace własne producenta z ostatnich lat posługują się określeniem Lacticaseibacillus paracasei strain Shirota, a nie Lacticaseibacillus casei¹. Tego samego określenia użyto w badaniu nad zaparciem u pacjentów z depresją². Przy wyszukiwaniu piśmiennictwa trzeba więc sprawdzać obie nazwy gatunkowe, natomiast oznaczenie szczepu „Shirota” pozostaje niezmienne i to ono jest właściwym identyfikatorem.

Ma to znaczenie praktyczne, a nie porządkowe. Dowody kliniczne przypisuje się szczepowi, nie gatunkowi, i nie przenosi ich na inne pałeczki kwasu mlekowego. Zasadę tę stanowisko Europejskiego Towarzystwa Gastroenterologii, Hepatologii i Żywienia Dzieci (ESPGHAN) zapisuje wprost, formułując zalecenia wyłącznie wtedy, gdy dla dobrze zdefiniowanego szczepu dostępne są co najmniej dwa randomizowane badania kontrolowane (RCT = randomizowane badanie kontrolowane)³.

Działanie LcS

Warunkiem jakiegokolwiek działania szczepu podanego doustnie jest przeżycie pasażu przez żołądek i jelito cienkie, a najsilniej ogranicza je ekspozycja na kwasy żółciowe. Badanie na bibliotece 4649 linii z insercją transpozonu wyodrębniło 14 mutantów o silnie zahamowanym wzroście w obecności kwasów żółciowych i wskazało 10 genów odpowiadających za tę oporność, w tym geny syntazy kardiolipiny. Ekspresja tych genów nie była indukowana przez kwasy żółciowe, więc o oporności decyduje ich stała aktywność, a nie odpowiedź adaptacyjna¹. Są to dane wyłącznie in vitro.

Proponowany mechanizm działania układowego jest immunologiczny. Przegląd napisany przez pracowników producenta szczepu opisuje przywrócenie aktywności komórek NK (natural killer) u osób zdrowych z niską aktywnością wyjściową oraz zwiększenie aktywności tych komórek w hodowli komórek jednojądrzastych krwi obwodowej w obecności zabitych termicznie komórek LcS, częściowo za pośrednictwem interleukiny 12 pochodzącej z monocytów⁴. Przegląd narracyjny autorstwa producenta nadaje się jako źródło tła biologicznego, nie jako podstawa oceny skuteczności.

Dwa mechanizmy najczęściej podawane w komunikacji marketingowej probiotyków u ludzi się nie potwierdziły. W badaniu z udziałem 28 pacjentów z zespołem metabolicznym trzymiesięczne podawanie 3 × 6,5 × 10⁹ jednostek tworzących kolonie na dobę nie zmieniło przepuszczalności jelitowej, obecności endotoksyny, czynności neutrofilów ani stężeń białka wiążącego lipopolisacharyd i rozpuszczalnego CD14, mimo że sama przepuszczalność była u tych pacjentów większa niż u osób zdrowych⁵. U zdrowych mężczyzn z niską wyjściową aktywnością komórek NK czterotygodniowe podawanie szczepu nie zmieniło nosicielstwa Staphylococcus aureus w jamie nosowej i gardle, nosicielstwa paciorkowców β-hemolizujących i Streptococcus pneumoniae ani wydzielania immunoglobuliny A w ślinie⁶.

Wpływ na samą mikrobiotę też bywa mniejszy, niż sugeruje mechanizm. U pacjentów z chorobą Parkinsona dwunastotygodniowe podawanie szczepu nie zmieniło istotnie ani składu mikrobioty jelitowej, ani profilu metabolitów kałowych, mimo obserwowanej poprawy objawowej⁷. U dzieci w stanie krytycznym szczep udawało się wyhodować z kału podczas podawania preparatu, ale nie stwierdzano kolonizacji dróg oddechowych⁸. Efektu należy więc oczekiwać w czasie przyjmowania preparatu, a nie po jego odstawieniu.

Skuteczność kliniczna LcS

Czy stosowanie LcS pomaga w zaparciu czynnościowym u dorosłych?

To wskazanie kojarzone ze szczepem najczęściej, a analizy szczepowo swoiste go nie potwierdzają. Metaanaliza 14 badań z randomizacją i 1182 pacjentów wykazała, że probiotyki jako klasa skracają czas pasażu jelitowego o 12,4 godziny i zwiększają częstość wypróżnień o 1,3 wypróżnienia tygodniowo, ale efekt ten przypisano Bifidobacterium lactis. Dla LcS zmiana częstości wypróżnień wyniosła −0,2 wypróżnienia tygodniowo, a dane dopuszczały zarówno niewielkie pogorszenie, jak i niewielką poprawę. Poprawy konsystencji stolca dla tego szczepu również nie wykazano⁹.

Nowsza i większa synteza tej samej grupy badawczej, obejmująca 30 badań nad probiotykami, dała ten sam wynik szczepowy. Odsetek odpowiadających na leczenie wyniósł 57% wobec 44% w grupach kontrolnych, ale wzrost częstości wypróżnień dotyczył Bifidobacterium lactis, a nie mieszanek probiotycznych, nie Bacillus coagulans Unique IS2 i nie LcS¹⁰.

Sygnał dodatni pochodzi ze starszego badania i z wcześniejszego przeglądu. W badaniu z randomizacją u 70 pacjentów z przewlekłym zaparciem czterotygodniowe picie 65 ml napoju z LcS poprawiło samoocenę nasilenia zaparcia i konsystencji stolca od drugiego tygodnia, a w ocenie końcowej korzystny wpływ zgłosiło 89% osób w grupie szczepu wobec 56% w grupie placebo. Częstość wzdęć i uczucia pełności się nie zmieniła¹¹. Przegląd systematyczny 5 badań i 377 osób odnotował korzystny sygnał dla tego szczepu u dorosłych, ale całe zastosowanie probiotyków w zaparciu nazwał eksperymentalnym¹². Wszystkie punkty końcowe w badaniu z 2003 roku były samooceną w kwestionariuszu, bez pomiaru pasażu, więc rozbieżność z późniejszymi metaanalizami rozstrzyga się na korzyść tych ostatnich.

Czy stosowanie LcS zapobiega biegunce poantybiotykowej?

W populacji niewyselekcjonowanej nie. W wieloośrodkowym badaniu z randomizacją, podwójnie zaślepionym i kontrolowanym placebo, obejmującym 359 dorosłych po urazie rdzenia kręgowego wymagających antybiotykoterapii, podawano co najmniej 6,5 × 10⁹ żywych komórek raz na dobę przez czas antybiotykoterapii i tydzień po niej. Biegunka poantybiotykowa w ciągu 30 dni wystąpiła u 45% osób w grupie szczepu i 42,1% w grupie placebo, czyli różnicy nie wykazano. Badanie sfinansowała firma Yakult Honsha, a autorzy konkludują wprost, że szczep nie zapobiegał ani biegunce poantybiotykowej, ani zakażeniu Clostridioides difficile¹³.

Jedyny sygnał zbliżony do klinicznie użytecznego pochodzi z analizy podgrupy tego badania: u 95 pacjentów regularnie przyjmujących inhibitor pompy protonowej biegunka wystąpiła u 28,0% osób w grupie szczepu i 53,3% w grupie placebo, czyli ryzyko było mniejsze mniej więcej o połowę (ryzyko względne 0,53), a różnica bezwzględna wyniosła około 25 punktów procentowych. Dane sugerują korzyść w tej wąskiej grupie, ale pochodzą z podgrupy badania o ujemnym punkcie pierwszorzędowym i wymagają potwierdzenia, co autorzy piszą wprost¹⁴.

U osób starszych, czyli w grupie o największym ryzyku, wynik jest ujemny. Przegląd systematyczny 6 badań z randomizacją i 3562 pacjentów w wieku co najmniej 65 lat nie wykazał działania zapobiegawczego LcS ani wobec biegunki poantybiotykowej, ani wobec biegunki o etiologii Clostridium difficile, podobnie jak dla Lactobacillus acidophilus, Saccharomyces boulardii i dwóch ocenianych mieszanek¹⁵.

Czy stosowanie LcS zmniejsza liczbę zakażeń dróg oddechowych?

Nie, i jest to najlepiej udokumentowany wynik negatywny dotyczący tego szczepu. W wieloośrodkowym badaniu z randomizacją, podwójnie zaślepionym i kontrolowanym placebo, obejmującym 737 zdrowych osób w wieku co najmniej 65 lat z 53 domów opieki, przez 176 dni podawano dwie butelki mleka fermentowanego z co najmniej 6,5 × 10⁹ żywych komórek albo napój bez bakterii. Ani w analizie jednoczynnikowej, ani w wieloczynnikowej nie wykazano wpływu na kliniczne punkty końcowe: prawdopodobieństwo wystąpienia objawów ze strony dróg oddechowych nie różniło się między grupami (iloraz szans 0,87), a dane dopuszczały zarówno zmniejszenie ryzyka o blisko 40%, jak i jego wzrost o niemal 30%. Nie wykazano też różnicy w odpowiedzi immunologicznej na szczepienie przeciw grypie¹⁶.

Drugie badanie, w zupełnie innej populacji, wypadło tak samo. U 243 studentów uprawiających sport wyczynowo dwudziestotygodniowe przyjmowanie szczepu nie zmieniło ani częstości epizodów objawów z górnych dróg oddechowych, ani ich czasu trwania i nasilenia. Autorzy sami zaznaczają, że zapadalność była nieoczekiwanie niska, średnio 0,6 epizodu na osobę, co ogranicza zdolność wykrycia różnicy. Odnotowany spadek mian przeciwciał przeciw wirusowi cytomegalii i wirusowi Epsteina i Barr u osób seropozytywnych jest punktem zastępczym, a nie zdarzeniem klinicznym¹⁷.

Czy stosowanie LcS łagodzi objawy stresu i poprawia sen?

Dowody istnieją, ale pochodzą z małych badań producenta i dotyczą punktów subiektywnych albo zastępczych. W badaniu z randomizacją, podwójnie zaślepionym i kontrolowanym placebo, u 47 zdrowych studentów medycyny przygotowujących się do egzaminu państwowego ośmiotygodniowe picie mleka fermentowanego z LcS osłabiło wzrost subiektywnego odczucia stresu, sumarycznej oceny dolegliwości brzusznych i liczby genów o zmienionej ekspresji w leukocytach. Istotny wzrost stężenia kortyzolu w ślinie przed egzaminem wystąpił wyłącznie w grupie placebo. W grupie szczepu stwierdzono też wyższą liczbę gatunków w mikrobiocie jelitowej¹⁸. Wcześniejsze badanie pilotażowe w tej samej populacji odnotowało mniejszy odsetek osób zgłaszających dolegliwości brzuszne i objawy przeziębienia w drugiej połowie interwencji¹⁹.

Sen oceniono podobnym schematem. W badaniu z randomizacją obejmującym 48 osób w grupie szczepu i 46 w grupie placebo, prowadzonym przez dwa kolejne roczniki studentów, latencja snu mierzona jednokanałowym zapisem elektroencefalograficznym wydłużała się przed egzaminem w grupie placebo, a w grupie szczepu była zahamowana. Odsetek snu wolnofalowego spadał w grupie placebo, a w grupie szczepu się utrzymywał²⁰. Osobne badanie naprzemienne u dwunastu pracowników biurowych opisało wyższą popołudniową samoocenę uwagi i niższą moc fal theta w zapisie elektroencefalograficznym, a autorzy sami nazywają to możliwą skutecznością²¹.

Cztery zastrzeżenia obowiązują dla wszystkich tych prac. Próby liczą kilkadziesiąt albo kilkanaście osób. Populacje są skrajnie wąskie, a stres jest krótkim, przewidywalnym epizodem, a nie stanem klinicznym. Punkty końcowe są subiektywne albo zastępcze, bez rozpoznania bezsenności czy zaburzeń lękowych. Wreszcie większość autorów każdej z tych publikacji podaje afiliację Yakult Central Institute albo Yakult Honsha, czyli producenta szczepu.

Czy stosowanie LcS zmniejsza ryzyko nawrotu nowotworu?

Dowody są stare, nieliczne i niepowtórzone. W badaniu z randomizacją u 398 osób po usunięciu co najmniej dwóch guzów jelita grubego, z kolonoskopią po 2 i 4 latach, pierwszorzędowy punkt końcowy wypadł ujemnie: nie wykazano różnicy w powstawaniu nowych guzów ani dla otrębów pszennych, ani dla Lactobacillus casei, a iloraz szans dla preparatu bakteryjnego wyniósł 0,76, przy danych dopuszczających zarówno zmniejszenie ryzyka o połowę, jak i jego wzrost. Mniejszy odsetek guzów z atypią umiarkowaną lub większą był punktem końcowym wtórnym, a autorzy formułują go ostrożnie jako sugestię²².

W raku pęcherza moczowego dane pochodzą z dwóch japońskich badań sprzed trzydziestu lat, prowadzonych na preparacie Lactobacillus casei w proszku, a nie na napoju. W badaniu z randomizacją u 48 analizowanych pacjentów po przezcewkowej resekcji guza okres, po którym nawrót wystąpił u połowy chorych, wyniósł 350 dni w grupie preparatu i 195 dni w grupie kontrolnej, czyli był blisko dwukrotnie dłuższy²³. W większym badaniu wieloośrodkowym u 138 pacjentów preparat wypadł lepiej niż placebo w warstwie guzów pierwotnych mnogich i nawrotowych pojedynczych, natomiast w warstwie guzów nawrotowych mnogich różnicy nie wykazano²⁴. Żadne z tych badań nie zostało powtórzone w standardzie współczesnym i żadne nie zmieniło postępowania w wytycznych urologicznych.

Czy stosowanie LcS pomaga w chorobie Parkinsona?

Jest to najlepiej udokumentowane wskazanie neurologiczne szczepu, przy dowodach z jednego badania. U 128 pacjentów z chorobą Parkinsona dwunastotygodniowe picie mleka fermentowanego z 1 × 10¹⁰ żywych komórek złagodziło objawy związane z zaparciem oraz objawy pozaruchowe, mimo braku istotnych zmian w składzie mikrobioty jelitowej i w profilu metabolitów kałowych⁷. Badanie jest jednoośrodkowe, punkty końcowe kwestionariuszowe, a wyniku nie replikowano. Efekt na zaparcie w tej populacji nie przenosi się na zaparcie czynnościowe u dorosłych, gdzie syntezy szczepowo swoiste wypadły ujemnie.

Podobnie wygląda pojedyncze badanie u 82 pacjentów z depresją i zaparciem. Sumaryczna punktacja objawów zaparcia nie różniła się między grupami, różnice dotyczyły pojedynczych podskal kwestionariusza, a nasilenie depresji zmniejszyło się jednakowo w obu grupach, co wskazuje na naturalny przebieg i efekt placebo, a nie na działanie szczepu².

Czy stosowanie LcS przynosi korzyść w marskości wątroby?

Nie w punktach klinicznych. W badaniu z randomizacją, podwójnie zaślepionym i kontrolowanym placebo, u 92 pacjentów ze stabilną marskością wątroby półroczne podawanie preparatu trzy razy na dobę nie zmieniło ani częstości istotnych zakażeń, ani częstości dekompensacji, ani czynności neutrofilów. Nie wykazano też różnic w przepuszczalności jelitowej, translokacji bakteryjnej ani w profilu metabolomicznym. Zmiany dotyczyły wyłącznie markerów zapalnych, w tym obniżenia stężenia białka chemotaktycznego dla monocytów²⁵. Przesunięcie profilu cytokin bez zmiany częstości zakażeń nie jest korzyścią, którą można obiecać pacjentowi.

Co wynika z serii badań ortopedycznych jednego ośrodka?

Największe liczebnie badania dodatnie dotyczące tego szczepu pochodzą z jednego zespołu. W badaniu z randomizacją u 537 pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego półroczne picie mleka odtłuszczonego ze szczepem poprawiło punktację WOMAC i ocenę bólu w skali wzrokowo-analogowej oraz obniżyło stężenie białka C-reaktywnego oznaczanego metodą o wysokiej czułości²⁶. Ten sam zespół opisał u 204 starszych pacjentów z pojedynczym złamaniem żebra mniejszą częstość zapalenia płuc i lepsze wartości spirometryczne po miesiącu²⁷, a u 264 randomizowanych pacjentów po złamaniu dalszego końca kości promieniowej szybszą poprawę sprawności ręki i parametrów radiologicznych²⁸.

Wszystkie trzy badania pochodzą z jednego ośrodka, Trzeciego Szpitala Uniwersytetu Medycznego Hebei, od jednego zespołu autorskiego, i opisują korzyść w niepowiązanych ze sobą układach narządowych, o wielkości nieproporcjonalnej do jakiegokolwiek proponowanego mechanizmu działania probiotyku. Niezależnej replikacji nie ma. Metaanaliza probiotyków w chorobie zwyrodnieniowej stawów objęła zaledwie 3 badania i 501 uczestników, a cały jej dodatni sygnał dla szczepu Shirota pochodzi z tej właśnie serii – wynik nie zyskuje więc wiarygodności przez to, że został ujęty w metaanalizie²⁹.

Oświadczenia zdrowotne EFSA dla LcS

Europejski Urząd do spraw Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) nie dopuścił żadnego oświadczenia zdrowotnego dla probiotyków, w tym dla szczepu Shirota. W Unii Europejskiej samo słowo „probiotyk” na opakowaniu jest traktowane jako niedozwolone oświadczenie zdrowotne, ponieważ sugeruje korzystny wpływ na zdrowie, a żadnego oświadczenia dotyczącego probiotyków dotąd nie zatwierdzono³⁰. Znaczy to, że opisanych wyżej danych klinicznych nie wolno przedstawiać pacjentowi ani w komunikacji marketingowej jako zatwierdzonych przez EFSA korzyści zdrowotnych.

Reżim oświadczeń zdrowotnych należy odróżnić od zaleceń towarzystw naukowych. Stanowisko ESPGHAN formułuje zalecenia dla konkretnych szczepów wyłącznie tam, gdzie istnieją co najmniej dwa badania z randomizacją na dobrze zdefiniowanym szczepie, i wprost odradza stosowanie probiotyków bez udokumentowanej korzyści zdrowotnej³.

Dla szczepów probiotycznych nie ustala się norm spożycia ani górnego tolerowanego poziomu spożycia, ponieważ nie są one składnikami odżywczymi. Polskie normy żywienia nie podają dla nich żadnych wartości referencyjnych.

Bezpieczeństwo stosowania LcS

W badaniach klinicznych szczep był dobrze tolerowany, a autorzy dużych prób nie odnotowali zdarzeń niepożądanych związanych z interwencją. Dotyczy to badania u 359 pacjentów po urazie rdzenia kręgowego przyjmujących antybiotyk¹³, półrocznego podawania u 92 pacjentów z marskością wątroby, gdzie autorzy stwierdzają bezpieczeństwo wprost²⁵, oraz czterotygodniowego picia napoju u pacjentów z przewlekłym zaparciem¹¹.

Dane u pacjentów najbardziej narażonych są skąpe. W prospektywnym badaniu pilotażowym u 28 dzieci przyjętych na oddział intensywnej terapii i żywionych dojelitowo szczep wyhodowano z kału u pięciorga z sześciorga dzieci, które oddały stolec, ale nie stwierdzono ani kolonizacji dróg oddechowych, ani bakteriemii w posiewach krwi, moczu i jałowych płynów ustrojowych⁸. Próba tej wielkości nie pozwala wykluczyć zdarzeń rzadkich, a sami autorzy formułują wniosek jako sugestię. Jak przy każdym preparacie zawierającym żywe drobnoustroje, ostrożności wymagają pacjenci w stanie krytycznym, z cewnikiem żylnym centralnym, po zabiegach w obrębie jamy brzusznej oraz w immunosupresji.

Osobno warto odnotować, że działanie immunologiczne probiotyku nie musi iść w kierunku korzystnym. W badaniach na zwierzętach podawanie LcS w okresie laktacji zwiększyło napływ limfocytów i eozynofilów do płuc myszy w modelu alergii oddechowej oraz wydłużyło czas trwania objawów doświadczalnego autoimmunologicznego zapalenia mózgu i rdzenia u szczurów. Autorzy konkludują, że przy ocenie probiotyków trzeba wykazywać zarówno skuteczność, jak i bezpieczeństwo³¹. Są to obserwacje przedkliniczne, w wysokich dawkach i przy podawaniu okołoporodowym, którym nie odpowiada żadne udokumentowane zdarzenie kliniczne u człowieka.

Interakcje LcS

Szczep jest bakterią, więc antybiotyki przeciwbakteryjne mogą go inaktywować. W badaniu nad profilaktyką biegunki poantybiotykowej preparat podawano przez cały czas antybiotykoterapii i przez tydzień po jej zakończeniu, i taki schemat należy uznać za wzorcowy przy jednoczesnym stosowaniu¹³.

Ważniejsza praktycznie jest zależność od leków hamujących wydzielanie kwasu solnego, ale działa ona odwrotnie, niż sugeruje słowo interakcja. Korzyść ze szczepu w profilaktyce biegunki poantybiotykowej wykazano wyłącznie w podgrupie pacjentów regularnie przyjmujących inhibitor pompy protonowej, a w populacji ogólnej badania jej nie było¹⁴.

Interakcji LcS z lekami innymi niż przeciwbakteryjne w cytowanych badaniach klinicznych nie opisano. Napój z tym szczepem zawiera cukier, co ma znaczenie przy planowaniu diety u osób z cukrzycą, oraz jest produktem mlecznym, co wyklucza go przy alergii na białka mleka krowiego.

Dawkowanie LcS

Nie ustala się dla szczepów probiotycznych wartości referencyjnych spożycia ani górnego tolerowanego poziomu spożycia, więc dawkę wyznaczają badania kliniczne i deklaracja producenta konkretnego preparatu.

Przy wyborze preparatu sprawdź na opakowaniu oznaczenie szczepu, nie tylko nazwę gatunku – dowody kliniczne przypisuje się szczepowi Shirota, a nie pałeczkom Lacticaseibacillus casei w ogóle, i nie przenosi ich między szczepami³.

Postacie LcS

Podstawową i najlepiej przebadaną postacią jest mleczny napój fermentowany w małej butelce, stosowany w większości badań klinicznych: 65 ml w badaniu nad zaparciem¹¹, 100 ml w badaniach nad stresem²⁰ oraz dwie butelki na dobę w badaniu u pensjonariuszy domów opieki¹⁶. W badaniach ortopedycznych nośnikiem było mleko odtłuszczone²⁶.

Historyczne badania onkologiczne prowadzono na innej postaci, czyli na preparacie Lactobacillus casei w proszku podawanym w dawce 3 g na dobę²³. Wyników uzyskanych na proszku nie przenosi się automatycznie na napój i odwrotnie, bo różnią się dawką, nośnikiem i sposobem podania.

Pojęcie biodostępności nie ma tu zastosowania, a zastępuje je pytanie o przeżycie szczepu w pasażu przez przewód pokarmowy, warunkowane przede wszystkim opornością na kwasy żółciowe¹. Szczep nie kolonizuje trwale przewodu pokarmowego, więc jego obecność ustaje wkrótce po odstawieniu preparatu⁸.