Czy probiotyki mogą pomóc w regulowaniu zawartości żelaza we krwi?

Na początek chciałabym się podzielić z Państwem krótką historią sprzed paru dni. Otóż zostałam poproszona o wygłoszenie wykładu dotyczącego roli żywienia w kształtowaniu mikrobiomu jelitowego. Była to prelekcja dla lekarzy zajmujących się leczeniem pewnej choroby przewlekłej. Podczas omawiania różnych składowych diety zilustrowałam rolę bakterii probiotycznych, skupiając się na doborze właściwych szczepów i sposobie rozróżniania dobrych probiotyków od tych wątpliwej jakości.

Do dyskusji, jaka rozgorzała po wykładzie, dołączyła sympatyczna pani doktor, która podzieliła się „probiotyczną” historią ze swojego oddziału. Otóż pani doktor podała swoim pacjentkom probiotyk – poczciwy Lactobacillus plantarum 299v, a to w celu poprawy funkcji trawiennych. Jakie było zaskoczenie, gdy oprócz przewidywanego rezultatu (czyli redukcji ilości wypróżnień) pani doktor zaobserwowała coś więcej – u wszystkich pacjentek wzrosła zawartość żelaza we krwi i poprawiły się parametry czerwonokrwinkowe. Tego nikt się nie spodziewał. A może powinien? Spójrzmy, co na temat powiązań między zawartością żelaza i probiotykoterapią mówi medycyna oparta na dowodach.

 „Problem” z niedokrwistością

Niedokrwistość z niedoboru żelaza jest prawdziwa „zmorą” dla wielu osób, zarówno w krajach bogatych, gdzie nie ma problemu z dostępem do wysokogatunkowej żywności (i tym samym dobrych źródeł żelaza), jak i w krajach rozwijających się. Niedobór żelaza jest jednym z najczęściej występujących niedoborów na świecie. Grupą szczególnego ryzyka są kobiety w wieku rozrodczym (u których niższy poziom żelaza jest związany ze stratą tego pierwiastka podczas menstruacji), niemowlęta, małe dzieci, osoby starsze, wegetarianie, sportowcy i kobiety w ciąży.

WHO szacuje, że niedobór żelaza odpowiada w przybliżeniu za 50% wszystkich przypadków niedokrwistości. Niedokrwistość z niedoboru żelaza ma dość charakterystyczne objawy. Oprócz pogorszenia parametrów krwinkowych są to: bladość śluzówek i spojówek, tworzenie się nadżerek (tzw. zajadów) w kącikach ust, szorstka, łuszcząca się skóra, kruchość paznokci i łamliwość włosów.

Nieleczona niedokrwistość może spowodować kolejne problemy, wśród których wymienić należy pogorszenie nastroju, możliwe zaburzenia pamięci, uczucie przewlekłego zmęczenia czy pogorszenie sprawności fizycznej i regeneracji powysiłkowej. U kobiet ciężarnych niedokrwistość może prowadzić do przedwczesnego porodu i niższej masy urodzeniowej płodu. 

Żelazo jest dla nas kluczowym składnikiem, ponieważ bierze udział w wielu reakcjach niezbędnych do życia. Przede wszystkim w procesach oddychania tkankowego (stąd też białkami wiążącymi żelazo są te powiązane z wymianą gazów – hemoglobina i mioglobina), ale też w regulacji procesu syntezy (np. cholesterolu). Mało kto zdaje sobie sprawę, że odpowiednia zawartość żelaza we krwi hamuje proces namnażania się bakterii patogennych!

Oczywiście żelazo dostarczamy do organizmu wraz z prawidłowo zbilansowaną dietą. Problem w tym, że te najlepsze źródła żelaza nie są zbyt „popularne” w jadłospisach wielu osób (szczególnie młodych), a wiele osób wręcz wyklucza je z diety (np. pacjenci z zaburzeniami lipidowymi). I tak, doskonałymi produktami spożywczymi bogatymi w łatwo wchłanialne żelazo zwierzęce (hemowe) są podroby (wątroba, nerki), czerwone mięso i jaja.

Oczywiście żelaza możemy poszukać także w produktach roślinnych (jest to żelazo niehemowe), jednak wchłania się ono z przewodu pokarmowego mniej skutecznie niż żelazo pochodzące z produktów zwierzęcych. Wśród bogatych w żelazo produktów roślinnych są: natka pietruszki, nasiona roślin strączkowych, mak, sezam, orzechy.

Dlaczego żelazo roślinne wchłania się gorzej? To wina składników, w które obfitują rośliny. Takie związki jak fityniany, polifenole, składniki minerale (cynk, wapń) znacznie ograniczają pobór żelaza z pokarmu. Najlepiej znanymi „winowajcami” obniżającymi wchłanianie żelaza niehemowego (ze zbóż, warzyw i owoców) są fityniany, które tworzą stabilne i trudne do rozłożenia kompleksy z żelazem. Tylko 10%-15% żelaza zawartego w diecie wchłania się w przewodzie pokarmowym. Absorpcja żelaza z produktów ziarnistych (np. owsianki) o wysokiej  zawartości fitynianów jest szacowana zaś na zaledwie 3,2%-4,0%. 

Wchłanialność żelaza możemy poprawić. Pobór żelaza zwierzęcego (hemowego) zwiększymy np. poprzez zestawienie go z produktami o dużej zawartości witaminy C.  Przykład? Czerwone mięso zjedzmy z dodatkiem świeżych warzyw.

Czy można poprawić pobór żelaza z produktów roślinnych? Tak! Poprzez fermentację tych produktów bakteriami probiotycznymi (mlekowymi)! Zawarte w mikroorganizmach enzymy – fitazy rozkładają fityniany, umożliwiając lepsze wchłanianie żelaza. Ale o tym za chwilę…

Zapotrzebowanie na żelazo  

Jest uzależnione od wieku i stanu fizjologicznego. Jak podają normy Instytutu Żywności i Żywienia średnia zawartość żelaza w diecie Polaków to 12,4 mg dziennie. A potrzeby są uzależnione od wieku, płci czy stanu fizjologicznego. I tak, dorosła kobieta potrzebuje około 18 mg żelaza dziennie, ale ciężarna 27 mg dziennie, a ta w średnim wieku i starsza 10 mg dziennie. Zapotrzebowanie dorosłego mężczyzny to 10 mg dziennie.

Mała bakteria do zadań specjalnych

Pisałam przed chwilą, że kiedy sfermentujemy warzywa czy produkty roślinne, znacznie zwiększa się wchłanianie żelaza. Dzieje się tak, ponieważ podczas fermentacji dochodzi do dwóch kluczowych procesów:

Widzimy więc, że bakterie fermentacyjne mogą nam pomóc pozyskiwać żelazo z pokarmu roślinnego. Czy mamy na to jakieś dowody naukowe? Oczywiście tak.

Dysponujemy badaniem z 2006 roku (przeprowadzonym na uniwersytecie we Frederiksbergu w Danii), w którym wykazano, że odpowiednio sfermentowany kleik owsiany, podawany jako dodatkowy posiłek, przyczynił się do wzrostu wchłaniania żelaza z diety bogatej w fityniany! Wykazano, że dodatek bakterii probiotycznej Lactobacillus plantarum 299v do kleiku spowodował 50% wzrost absorpcji żelaza z posiłków bogatych w fityniany!

To badanie przeprowadzono na szczególnej grupie osób. Wzięły w nim udział 24 kobiety w wieku rozrodczym, z niskim poziomem żelaza (ale bez anemii). Do fermentacji zastosowano Lactobacillus plantarum 299v, czyli naszą „małą bakterię do zadań specjalnych”. Jej wybór nie był przypadkowy. Ten szczep ma wyjątkowe cechy: wykazuje zdolność przetrwania w niekorzystnych warunkach przewodu pokarmowego (takich jak niskie pH żołądka, działanie soli żółciowych), doskonale kolonizuje śluzówkę jelitową, a także nie niesie cech oporności na antybiotyki. Wiele z osób kojarzy pewnie Lactobacillus plantarum 299v z terapii zespołu jelita nadwrażliwego (IBS), gdzie jest rekomendowany (zgodnie z zaleceniami World Gastroenterology Organisation) jako środek łagodzący ból i redukujący ilość wypróżnień.

Wróćmy do badań, w których udział wzięły kobiety z niedoborami żelaza. Badania prowadzono zgodnie z najwyższymi standardami medycznymi (badania były randomizowane i przeprowadzone z podwójnie ślepą próbą). Każda uczestniczka badania otrzymała  posiłki zawierające 100 g kleiku owsianego (oraz wysokobłonnikowego pieczywa). Za każdym razem kleik owsiany był przygotowany w inny sposób. Uczestniczki naprzemiennie otrzymywały:

a) kleik owsiany sfermentowany za pomocą Lactobacillus plantarum 299v (w ilości 1.1 x 10¹¹ CFU);

b) identycznie sfermentowany kleik owsiany, który został po fermentacji spasteryzowany (pozbawiony żywych bakterii);

c) niesfermentowany kleik owsiany, do którego dodano kwas mlekowy;

d) niesfermentowany kleik owsiany z dodatkiem kwasów organicznych – kwasu mlekowego i kwasu octowego.

Po 14-18 dniach po spożyciu sprawdzono absorpcję żelaza za pomocą pomiaru promieniowania izotopów żelaza w hemoglobinie, ferrytynie oraz α-1 antytrypsynie.

 Wyniki, które uzyskano są więcej niż obiecujące:

1. Dodatek Lactobacillus plantarum 299v spowodował 50% wzrost absorpcji żelaza. Wzrost ten był widoczny tylko u kobiet jedzących kleik z aktywnym probiotykiem. Jedzenie pozostałych kleików, w tym także sfermentowanego pasteryzowanego, nie podnosiło satysfakcjonująco zawartości żelaza we krwi.
2. Kleiki fermentowane charakteryzowały się wyższym stężeniem kwasu mlekowego. Kwas mlekowy wydaje się zaś dobrym indykatorem sprawności wchłaniania żelaza.

W badaniach indyjskich, przeprowadzonych w grupie kobiet z niedoborem żelaza (oraz zdrowych), wykazano, że u kobiet z niedokrwistością zmniejsza się zawartość kwasu mlekowego w kale. Co ciekawe, bez istotnych różnić w składzie bakterii jelitowych!

Autorzy wskazali na fakt, że zwiększenie wchłaniania żelaza ze sfermentowanego kleiku owsianego było spowodowane obecnością aktywnego szczepu Lactobacillus plantarum 299v, a nie tylko obecnością kwasów organicznych (np. kwasu mlekowego), które pozytywnie regulują kwasowość przewodu pokarmowego.

Inne ciekawe badania z udziałem Lactobacillus. plantarum 299v przeprowadzono w Szwecji. Celem tych badań była ocena wpływu podania probiotyku Lactobacillus plantarum 299v w kapsułce na wchłanianie żelaza pochodzącego z diety roślinnej. W badaniu wzięły udział 42 prawidłowo miesiączkujące studentki dwóch szwedzkich uniwersytetów. Pacjentkom przez 4 kolejne dni podawano do posiłku (w trakcie śniadania) probiotyk lub placebo. Probiotyk został zamknięty w kapsułce (w ilości 10¹⁰ CFU) wraz z dodatkiem 30 μg kwasu foliowego, 12 mg kwasu askorbinowego i 4,2 mg żelaza znakowanego. Jako placebo podano kapsułki zawierające tylko 30 μg kwasu foliowego, 12 mg kwasu askorbinowego i 4,2 mg żelaza. W trakcie badania zadbano o jednakową dietę (standaryzowany posiłek ze znakowanym żelazem) dla wszystkich pacjentek. Następnie mierzono poziom promieniowania izotopów przez kolejne 10-14 dni.

Podobnie jak we wcześniejszym badaniu, tak i w tym uzyskano ciekawe wyniki – po pierwsze zanotowano różnice we wchłanialności żelaza pomiędzy grupą zażywającą probiotyk i placebo. Różnica między grupami wyniosła nawet do 5%, co oznacza, że kobiety suplementujące probiotyk wchłaniały żelazo skuteczniej!

Kiedy przeliczono procentową wchłanialność żelaza z jelita, okazało się, że różnica jest imponująca – średnia absorbcja w grupie kobiet z probiotykiem to 22,4%, podczas gdy w grupie z placebo to około 17,4%. Badacze podsumowali swoje badania stwierdzeniem, że podawany do posiłku Lactobacillus plantarum 299v w dawce 2 x 10¹⁰ CFU zwiększył istotnie wchłanianie żelaza podczas posiłku. Myślę, że to ciekawa perspektywa dla wielu kobiet borykających się z niedokrwistością i alternatywa dla wegetarian i wegan.

prof. dr hab. n. med. Ewa Stachowska

Literatura:

1. Normy żywienia dla populacji Polski, pod  redakcją prof. M Jarosza IBSN 978-83-86060-89-4.
2. Bronisława Pietrzak, Agnieszka Seremak-Mrozikiewicz, Beata Marciniak, Andrzej Witek, Bożena Leszczyńska-Gorzelak. Niedokrwistość z niedoboru żelaza w położnictwie i ginekologii. Gin. Perinat. Prakt. 2016; 1, 3: 115–121
3. Bering S, Suchdev S, Sjøltov L, Berggren A, Tetens I, Bukhave K. A lactic acid-fermented oat gruel increases non-haem iron absorption from a phytate-rich meal in healthy women of childbearing age. Br J Nutr. 2006 Jul; 96(1):80-5.
4. Hoppe M, Önning G, Berggren A, Hulthén L. Probiotic strain Lactobacillus plantarum 299v increases iron absorption from an iron-supplemented fruit drink: a double-isotope cross-over single-blind study in women of reproductive age. Br J Nutr. 2015 Oct 28;114(8):1195-202. doi: 10.1017/S000711451500241X.