Historia i charakterystyka szczepu
Szczep EcN został wyizolowany w 1917 r. przez prof. Alfreda Nissle’a z kału żołnierza, który pomimo ekspozycji na ognisko czerwonki nie zachorował. Nissle zastosował wyizolowaną bakterię w leczeniu biegunek, uzyskując korzystne efekty kliniczne. Współczesne badania genetyczne potwierdziły, że EcN nie ma kluczowych cech charakterystycznych dla szczepów patogennych, a jednocześnie wykazuje zdolność do stabilnej kolonizacji jelita. Escherichia coli Nissle 1917 jest Gram-ujemną pałeczką z rodziny Enterobacteriaceae. W warunkach fizjologicznych konkuruje z drobnoustrojami chorobotwórczymi o składniki odżywcze i miejsca adhezji do nabłonka. Wytwarza mikrocyny – niskocząsteczkowe peptydy o działaniu bakteriobójczym wobec innych enterobakterii. Badania in vitro wykazały, że obecność EcN ogranicza inwazję komórek nabłonka przez Salmonella enterica, Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica czy Listeria monocytogenes, zmniejszając stopień infekcji nawet o kilkadziesiąt procent.
Mechanizmy działania w jelicie
Jedną z podstawowych funkcji E. coli Nissle 1917 jest wspomaganie trawienia. Obecność tego szczepu sprzyja lepszemu wchłanianiu składników odżywczych, w tym żelaza, co ma znaczenie w profilaktyce anemii. Bakteria bierze również udział w syntezie witamin z grupy B oraz witaminy K, niezbędnych w procesach metabolicznych i krzepnięciu krwi. Jako bakteria tlenowa wykorzystuje tlen obecny w jelitach, tworząc warunki sprzyjające rozwojowi bakterii beztlenowych odpowiedzialnych za procesy fermentacyjne. Wspiera kolonizację jelit przez inne bakterie probiotyczne oraz eliminuje patogeny z mikroflory jelitowej [1].
POLECAMY
Badania Altenhoefera i współpracowników wykazały, że szczep ten ogranicza infekcje komórek jelitowych wywoływane przez bakterie, takie jak Salmonella, Yersinia, Shigella, Legionella i Listeria. W obecności E. coli Nissle 1917 stopień infekcji był mniejszy o 40–65% [2].
W 2009 r. Monteiro i współpracownicy opisali znaczenie biocelulozy produkowanej przez szczep [3]. Bioceluloza działa jak naturalny „klej”, umożliwiając bakteriom przyleganie do nabłonka jelitowego. Proces adhezji sprzyja tworzeniu ochronnej warstwy utrudniającej kolonizację przez drobnoustroje patogenne. Adhezja wiąże się także z redukcją produkcji cytokin prozapalnych, co może mieć znaczenie terapeutyczne w stanach zapalnych jelit. Z kolei badania z 2007 r. wykazały, że bakteria prowadzi to do naprawy ścisłych połączeń międzykomórkowych i wzmocnienia bariery nabłonkowej [4]. Dzięki temu jelita stają się bardziej odporne na uszkodzenia i przenikanie szkodliwych substancji.
Zastosowanie w chorobach zapalnych jelit
Najlepiej udokumentowane zastosowanie kliniczne EcN dotyczy wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (WZJG). W randomizowanym badaniu kontrolowanym przeprowadzonym przez Kruisa i wsp. (1997) porównano skuteczność EcN z mesalazyną w podtrzymywaniu remisji. Po 12 miesiącach terapii nie stwierdzono istotnych różnic w częstości nawrotów między grupami, co wskazuje na porównywalną skuteczność obu metod leczenia. Wyniki te potwierdzono w kolejnych badaniach klinicznych, a niektóre wytyczne europejskie dopuszczają stosowanie EcN jako alternatywy u pacjentów nietolerujących mesalazynę [5].
W chorobie Leśniowskiego-Crohna dane są mniej jednoznaczne, jednak część badań sugeruje korzystny wpływ szczepu na zmniejszenie aktywności zapalnej i poprawę parametrów klinicznych, zwłaszcza w łagodniejszych postaciach choroby.
Zespół jelita drażliwego i biegunki
W zespole jelita drażliwego (IBS) wykazano, że wielotygodniowa suplementacja EcN może prowadzić do redukcji wzdęć, bólów brzucha i nieregularności wypróżnień. Mechanizm działania obejmuje modulację mikrobioty, wpływ na oś mózg–jelito oraz działanie przeciwzapalne o niskim nasileniu [6].
W leczeniu ostrych biegunek infekcyjnych EcN skraca czas trwania objawów. W badaniu z udziałem dzieci z ostrą biegunką odsetek pacjentów z ustąpieniem objawów w ciągu kilku dni był istotnie wyższy w grupie otrzymującej probiotyk niż w grupie kontrolnej W badaniu z udziałem 113 dzieci ustąpienie objawów po 2,5 dniach odnotowano u 94,5% pacjentów przyjmujących probiotyk [7].
Dodatkowo badania przeprowadzone przez Boudeau i innych pokazały, że EcN chroni komórki jelitowe przed atakiem bakterii, które pochodzą od pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna. Okazało się, że EcN jest bardzo skuteczny w walce z niebezpieczną bakterią E. coli LF82, oferując ochronę na poziomie do 98% w zależności od dawki i czasu działania [8].
Profilaktyka zakażeń i inne potencjalne zastosowania
EcN badano również w kontekście profilaktyki nawracających zakażeń dróg moczowych. Mechanizm obejmuje konkurencję o receptory adhezyjne oraz produkcję substancji hamujących wzrost patogennych szczepów E. coli. Wyniki badań pilotażowych wskazują na zmniejszenie częstości nawrotów, choć konieczne są dalsze randomizowane próby kliniczne.
Dość powszechnym przypadkiem dziś jest nieszczelność jelit. Przerwana bariera sprawia, że toksyczne produkty przemiany materii w tym białko trafiają do krwioobiegu i krążą w całym organizmie, będąc przyczyną stanu zapalnego. W przypadku tzw. zespołu nieszczelnych jelit E. coli Nissle 1917 może wspierać odbudowę bariery nabłonkowej poprzez stabilizację połączeń ścisłych i redukcję stanu zapalnego [9]. Pojawiają się również doniesienia o potencjalnym znaczeniu w profilaktyce raka jelita grubego poprzez ograniczanie stresu oksydacyjnego i przewlekłego zapalenia, jednak dane te mają charakter wstępny.
Suplementacja E. coli Nissle 1917
Escherichia coli Nissle 1917 jest jednym z najlepiej przebadanych szczepów probiotycznych o udokumentowanym działaniu w chorobach przewodu pokarmowego. Mechanizmy jego działania obejmują konkurencję z patogenami, produkcję mikrocyn, wzmocnienie bariery jelitowej, modulację odpowiedzi immunologicznej oraz wsparcie metabolizmu witamin i żelaza. Najsilniejsze dowody kliniczne dotyczą podtrzymywania remisji we wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego oraz leczenia biegunek infekcyjnych. Ten niepatogenny szczep znajduje się w dwóch dostępnych produktach:
- Narum Forte – oprócz coli Nissle 1917 dodatkowo zawiera także Lactobacillus acidophilusszczep Er-2 317/402 Narine oraz Bifidobacterium bifidumDSM 20456. Ten wieloszczepowy produkt bardzo dobrze wspiera prawidłowe funkcjonowanie jelit.
- Coli Biotic – zawiera tylko i wyłącznie coli Nissle 1917. W jednej kapsułce znajduje się 2,5 mld bakterii.
Dostępne dane naukowe potwierdzają, że nie wszystkie szczepy E. coli są zagrożeniem dla zdrowia, a takie, jak szczep Nissle 1917, stanowią wartościowe i bezpieczne wsparcie terapii chorób przewodu pokarmowego.
Bibliografia
- Monteiro C., Saxena I., Wang X. i wsp. Characterization of cellulose production in Escherichia coli Nissle 1917 and its biological consequences. Environ Microbiol. 2009; 11(5): 1105–16. doi: 10.1111/j.1462-2920.2008.01840.x.
- Zyrek A.A., Cichon C., Helms S. i wsp. Molecular mechanisms underlying the probiotic effects of Escherichia coli Nissle 1917 involve ZO-2 and PKCzeta redistribution resulting in tight junction and epithelial barrier repair. Cell Microbiol. 2007; 9(3): 804–16. doi: 10.1111/j.1462-5822.2006.00836.x.
- Nowak A., Śliżewska K., Libudzisz Z. Probiotyki – historia i mechanizmy działania. Żywność Nauka Technologia Jakość. 2010; 17(4): 5–19.
- Szajewska H. Probiotyki w gastroenterologii – aktualny stan wiedzy. Gastroenterologia Kliniczna. Postępy i Standardy. 2015; 7(1): 20–26.
- Różańska D., Regulska-Ilow B., Choroszy-Król I., Ilow R. Rola bakterii Escherichia coli szczep Nissle 1917 w chorobach przewodu pokarmowego. Postępy Hig Med Dośw (Online). 2014; 68: 1251–6. doi: 10.5604/17322693.1127882.
- von Buenau R., Jaekel L., Schubotz E., Schwarz S., Stroff T., Krueger M. Escherichia coli strain Nissle 1917: significant reduction of neonatal calf diarrhea. J Dairy Sci. 2005; 88(1): 317–23. doi: 10.3168/jds.S0022-0302(05)72690-4.
- Gurbatri C.R., Radford G.A., Vrbanac L., Thomas E.M. i wsp. Engineering tumor-colonizing E. coli Nissle 1917 for detection and treatment of colorectal neoplasia. Nat Commun. 2024; 15(1): 646. doi: 10.1038/s41467-024-44776-4.
