Dari acar dan permen hingga pil dan bubuk protein, probiotik disebut-sebut sebagai anugerah kesehatan dalam semua rasa bahan makanan. Mengkonsumsi bakteri menguntungkan ini dapat meningkatkan mikrobioma usus, yang katanya meningkatkan segala sesuatu mulai dari pencernaan hingga fungsi otak. Tetapi terlepas dari apa bentuk atau ukuran suplemen probiotik ini, mereka tampaknya memiliki satu kesamaan — banyak orang tidak mendapat manfaat darinya, dan dalam beberapa kasus tertentu, mereka sebenarnya dapat membahayakan.
Sepasang studi yang diterbitkan hari ini di jurnal Cell memeriksa suplemen makanan probiotik untuk menentukan apakah bakteri yang diduga benar-benar memberikan jenis manfaat yang telah diklaim. Hasilnya melukiskan gambaran yang lebih rumit, dan mereka cenderung menggelitik banyak di antara jutaan orang yang bersumpah dengan suplemen probiotik.
Penulis senior Eran Elinav, seorang ahli imunologi di Weizmann Institute of Science di Israel, dan rekannya menemukan bahwa saluran pencernaan banyak orang menolak probiotik generik sebelum mereka dapat mulai bekerja. Lebih buruk lagi, tim Elinav menemukan bahwa persaingan mikroba dari probiotik tidak aktif dapat mencegah bakteri usus alami membangun kembali diri mereka sendiri setelah dihancurkan oleh obat antibiotik.
“Saya pikir temuan kami memerlukan perubahan mendasar dari paradigma satu ukuran yang saat ini digunakan, di mana kami pergi ke supermarket dan membeli formulasi probiotik yang dirancang oleh beberapa perusahaan, ke metode baru yang dipersonalisasi, ”Kata Elinav. “Dengan mengukur orang dengan cara yang didorong oleh data, seseorang akan jauh lebih mampu memanfaatkan kombinasi probiotik yang berbeda dalam konteks klinis yang berbeda.”
Mikrobioma usus alami seseorang, yang diukur melalui prosedur endoskopi, dapat memengaruhi apakah strain probiotik akan berakar pada saluran pencernaan atau tidak. (Eran Elinav et al.) Studi tentu bukan yang pertama mempertanyakan seberapa efektif suplemen probiotik umum sebenarnya. Mereka, bagaimanapun, menawarkan pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang bagaimana bakteri tambahan dihuni (atau tidak) di seluruh usus.
Namun, hasilnya tidak cenderung memperlambat minat pada suplemen bakteri. Probiotik telah ada sejak Ilya Metchnikoff meminum kolera pada tahun 1892, tetapi popularitas mereka telah meningkat dalam beberapa tahun terakhir, seperti jumlah dokter yang merekomendasikan penggunaannya. Sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa 60 persen dokter telah merekomendasikan makanan atau suplemen probiotik, dan Survei Wawancara Kesehatan Nasional menunjukkan bahwa hampir 4 juta orang Amerika menggunakan probiotik pada 2012 — jumlah yang telah empat kali lipat sejak 2007.
Kelompok Elinav tidak mengklaim bahwa suplemen probiotik tidak membawa bakteri usus dalam dosis besar. Bahkan, penelitian mengkonfirmasi bahwa mereka melakukannya. Karena banyak probiotik dijual sebagai suplemen makanan, dan dengan demikian tidak tunduk pada persetujuan dan regulasi oleh banyak agen obat nasional, termasuk Badan Pengawas Obat dan Makanan AS, tim pertama kali berangkat untuk memastikan bahwa suplemen probiotik dalam penelitian ini benar-benar mengandung 11 strain utama yang harus mereka sampaikan.
“Semua strain itu hadir dan layak untuk dikonsumsi dan seterusnya, mengikuti jalan melalui saluran GI, dan bahkan dalam tinja, dan mereka masih layak, ” kata Elinav.
Tetapi mengungkap apa dampak dari strain bakteri ini pada orang yang mengkonsumsinya membutuhkan lebih banyak penggalian, mencolek kotoran pasien dan bahkan di dalam usus mereka.
Para penulis berangkat untuk secara langsung mengukur kolonisasi usus dengan pertama-tama menemukan 25 relawan untuk menjalani endoskopi bagian atas dan kolonoskopi untuk memetakan mikrobioma awal mereka di berbagai bagian usus. "Tidak ada yang pernah melakukan hal seperti ini sebelumnya, " kata Matthew Ciorba, seorang ahli gastroenterologi di Universitas Washington di Saint Louis School of Medicine yang tidak terafiliasi dengan penelitian ini. "Ini membutuhkan beberapa sukarelawan yang berdedikasi dan beberapa peneliti yang sangat meyakinkan untuk menyelesaikan ini."
Beberapa sukarelawan menggunakan probiotik generik, dan lainnya menggunakan plasebo, sebelum menjalani prosedur yang sama dua bulan kemudian. Pandangan orang dalam yang benar-benar di dalam microbiome usus ini menunjukkan bahwa beberapa orang adalah "penganiaya, " yang isi perutnya berhasil dijajah oleh probiotik yang tidak ada di pasaran, sementara yang lain, yang disebut "resisters, " mengeluarkan mereka sebelum mereka bisa menjadi mapan. Penelitian ini menunjukkan dua alasan untuk variabilitas dalam respon alami saluran pencernaan yang berbeda terhadap probiotik.
Yang pertama dan terpenting adalah microbiome asli setiap orang, atau kumpulan bakteri usus unik yang membantu menentukan jenis baru mana yang akan atau tidak akan dapat bergabung dengan partai. Para penulis mengambil mikrobioma usus dari manusia yang resisten dan gigih sama dan mentransfernya ke tikus bebas kuman, yang tidak memiliki mikrobioma sendiri. Semua tikus kemudian diberi persiapan probiotik yang sama.
"Kami cukup terkejut melihat bahwa tikus yang menampung microbiome resisten menolak probiotik yang diberikan kepada mereka, sementara tikus yang diberi microbiome permisif memungkinkan lebih banyak probiotik untuk menjajah saluran pencernaan mereka, " jelas Elinav. "Ini memberikan bukti bahwa mikrobioma berkontribusi pada resistensi atau permisivitas seseorang untuk diberikan probiotik."
Faktor kedua yang memengaruhi respons individu terhadap probiotik adalah profil ekspresi gen setiap inang. Sebelum probiotik diberikan, sukarelawan yang akhirnya menjadi resisten terbukti memiliki tanda gen unik dalam nyali mereka — khususnya, keadaan respons autoimun yang lebih teraktivasi daripada mereka yang permisif terhadap suplemen.
"Jadi itu mungkin kombinasi dari microbiome asli dan profil sistem kekebalan manusia yang bekerja sama untuk menentukan keadaan resistensi atau kolonisasi spesifik seseorang terhadap probiotik, " kata Elinav. Faktor-faktor ini begitu jelas sehingga tim bahkan menemukan bahwa mereka dapat memprediksi apakah seseorang akan resisten atau permisif dengan melihat profil ekspresi gen microbiome dan usus.
Pengambilan sampel saluran gastrointestinal in situ yang tidak biasa ini juga ternyata menjadi kunci, karena dalam sejumlah kasus komposisi mikrobiota yang ditemukan dalam tinja pasien hanya sebagian berkorelasi dengan apa yang ditemukan di dalam usus. Dengan kata lain, cukup menggunakan sampel feses sebagai proxy dapat menyesatkan.
Emma Allen-Vercoe, seorang ahli mikrobiologi di Universitas Guelph yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa konsumen harus menyadari keterbatasan probiotik bahkan jika mereka adalah tipe penindas yang lebih reseptif terhadap probiotik di luar rak.
“Jika Anda melihat pada sisi probiotik apa pun itu akan mencantumkan jumlah miliaran CFU [unit pembentuk koloni] dan, wow, satu miliar terdengar seperti angka besar. Tetapi yang perlu Anda ketahui adalah bahwa ada triliunan mikroba di usus manusia. Jadi apa yang Anda masukkan, dan apa yang bertahan hidup cukup kecil dibandingkan, ”kata Allen-Vercoe. "Ya, hal-hal ini memang memiliki kapasitas untuk berkembang biak, dan beberapa lebih baik daripada yang lain dalam melakukan itu, tetapi tetap saja apa yang Anda masukkan adalah setetes air di lautan."
Studi kedua Elinav mungkin yang pertama menunjukkan bahwa, dalam kasus-kasus tertentu, suplemen probiotik mungkin lebih buruk daripada tidak sama sekali — mereka sebenarnya dapat menyebabkan kerusakan.
Tiga kelompok pasien diberikan antibiotik dan kemudian menerima suplemen probiotik, bakteri usus alami mereka sendiri, atau dibiarkan pulih secara alami. Kelompok yang menerima dosis bakteri mereka sendiri pulih paling cepat, sedangkan kelompok yang menerima probiotik membutuhkan waktu paling lama untuk pulih ke keadaan alami keanekaragaman bakteri. (Eran Elinav et al.) Probiotik biasanya digunakan untuk membantu memulai bioma usus setelah pemberian antibiotik, yang dapat membunuh bakteri menguntungkan. Namun literatur ilmiah tentang praktik ini dicampur, dan FDA belum menyetujui persiapan probiotik tunggal untuk aplikasi medis.
Tim memberi 21 sukarelawan campuran antibiotik ciprofloxacin dan metronidazole pada dosis standar selama tujuh hari, mensimulasikan jenis perawatan yang sering digunakan secara klinis untuk penyakit GI dari penyakit Crohn hingga diverticulitis. Pasien kemudian dipisahkan menjadi tiga kelompok. Satu kelompok membiarkan mikrobioma mereka sendiri pulih secara alami, yang kedua mengambil probiotik generik, dan yang ketiga diberi dosis yang sehat dari bioma bakteri mereka sendiri, yang telah dikumpulkan sebelum antibiotik digunakan dan diberikan kembali melalui transplantasi mikrobioma tinja autologous (aFMT ).
Kelompok terakhir melihat pembalikan penuh efek antibiotik. Diteliti ulang dengan bahan feses mereka sendiri, mikrobioma pasien kembali normal hanya dalam beberapa hari. (Grup Elinav sedang mengejar paten terkait dengan pekerjaan aFMT.)
Tetapi mereka yang menggunakan probiotik memiliki reaksi yang sangat berbeda. Probiotik generik bekerja dengan baik dalam menjajah usus, yang masuk akal karena mikrobioma asli setidaknya sebagian dihilangkan oleh antibiotik, tetapi probiotik secara signifikan melarang bioma alami pulih dan kembali ke keadaan aslinya. Bahkan enam bulan setelah perawatan, bioma alami pasien ini belum sepenuhnya pulih, menunjukkan bahwa bakteri pengganti bukan merupakan pengganti yang bagus untuk keanekaragaman mikrobiom alami yang lebih luas.
“Kita berbicara tentang seluruh hutan hujan di usus yang dipengaruhi oleh antibiotik dengan cara yang berbeda, dan Anda tidak bisa hanya menambalnya dengan memberikan probiotik, ” kata Allen-Vercoe. "Karena mari kita hadapi itu, probiotik mungkin memiliki tujuh atau delapan strain. Ada banyak literatur tentang beberapa bakteri ini yang bermanfaat, dan itu menarik, tetapi mereka benar-benar beberapa dari beberapa mikroba di usus yang cukup mudah untuk dikultur. Dan saya pikir itu mendorong industri probiotik lebih daripada yang ingin saya akui. ”
Ciorba menambahkan bahwa walaupun hasilnya tidak menunjukkan bahaya langsung pada pasien yang pulih dari antibiotik, mereka jelas makanan untuk dipikirkan. "Jika kita berpikir bahwa pemulihan mikrobiota yang normal dan beragam itu baik, maka ini berpotensi memprediksi apa yang bisa membahayakan dalam pengaturan berbasis populasi yang lebih besar, " katanya. "Ini menyoroti bagi pasien dan dokter bahwa mungkin ada situasi di mana penggunaan probiotik yang berkepanjangan mungkin tidak bermanfaat jika keragaman adalah titik akhir yang kita cari."
Jonathan Eisen, dari UC Davis Genome Center, mencatat bahwa microbiome manusia, seperti yang ditemukan di usus, penting untuk semua jenis kondisi kesehatan dan penyakit. Keragaman tampaknya menjadi kunci keberhasilannya, tetapi pada saat yang sama itu merupakan tantangan bagi para ilmuwan yang bertujuan untuk membantu fungsinya.
“Ini sangat kompleks dan rumit dan dipengaruhi oleh beragam faktor, termasuk diet, status kekebalan, perilaku, genetika, interaksi dengan orang lain dan hewan, lingkungan binaan, kekuatan acak, lokasi, cuaca, praktik pembersihan, dan banyak lagi, ”Kata Eisen dalam email. “Oleh karena itu, secara umum penting bagi semua orang untuk menyadari bahwa kita tidak mungkin menemukan aturan sederhana (mis., Ambil probiotik ini untuk masalah kesehatan ini) yang bekerja dengan baik di beragam orang dalam berbagai kondisi.”
