Lactobacillus rhamnosus — właściwości, działanie i dawkowanie

TL;DR

• Lactobacillus rhamnosus GG (szczep ATCC 53103) redukuje ryzyko biegunki poantybiotykowej o około 50% — metaanaliza 12 badań RCT (n=1499) wykazała spadek częstości AAD z 22,4% do 12,3% przy RR=0,49 [1].
• U dzieci z ostrą biegunką rotawirusową LGG skraca czas jej trwania o średnio 31,05 godziny (MD −31,05 h, 95% CI −50,31 do −11,80) i zmniejsza częstość stolców o 1,08 epizodu na dobę [2].
• Suplementacja LGG w ciąży i podczas karmienia piersią zmniejsza częstość atopowego zapalenia skóry u niemowląt z grupy ryzyka z 46% do 23% (RR≈0,5, p<0,05) [3].
• Trwające 3 miesiące badanie RCT (n=200) wykazało poprawę wyników testów poznawczych u osób z łagodnymi zaburzeniami kognitywnymi po suplementacji LGG w porównaniu z placebo [4].
• Skuteczna dobowa dawka LGG w badaniach klinicznych wynosi zazwyczaj 10⁹–10¹⁰ CFU; wyższe dawki (~10¹⁰ CFU) są skuteczniejsze w biegunce rotawirusowej [2].

Czym jest Lactobacillus rhamnosus?

Lactobacillus rhamnosus jest Gram-dodatnią, wytwarzającą kwas mlekowy bakterią probiotyczną należącą do rodziny Lactobacillaceae. Nie jest to związek chemiczny o określonej masie cząsteczkowej, lecz żywy mikroorganizm, którego właściwości biologiczne determinowane są przez kolonizację przewodu pokarmowego, produkcję metabolitów oraz modulację układu odpornościowego [5]. Tożsamość bakterii definiuje się poprzez nazwę rodzaju, gatunku i szczepu, a nie przez nomenklaturę IUPAC.

Kluczowym szczepem o udokumentowanych właściwościach klinicznych jest Lactobacillus rhamnosus GG, oznaczany powszechnie skrótem LGG, zidentyfikowany pod numerem katalogowym ATCC 53103 oraz DSM 3316. Szczep ten został pierwotnie wyizolowany z kału zdrowego dorosłego człowieka w 1983 roku przez Gorbacza i Goldina. W wyniku reklasyfikacji taksonomicznej w 2020 roku wiele szczepów z rodzaju Lactobacillus, w tym LGG, zostało formalnie przeniesionych do rodzaju Lacticaseibacillus, jednak w literaturze naukowej nadal powszechnie stosuje się historyczną nomenklaturę Lactobacillus rhamnosus GG [5].

Synonimy stosowane w literaturze klinicznej:

• Lactobacillus rhamnosus GG
• LGG
• Lacticaseibacillus rhamnosus GG (nowa nomenklatura taksonomiczna)
• ATCC 53103

Naturalne źródła i dystrybucja: L. rhamnosus naturalnie zasiedla przewód pokarmowy oraz pochwę człowieka. Wykrywany jest również w fermentowanych produktach mlecznych — jogurtach, kefirach i serach — gdy jest do nich celowo dodawany jako kultury starterowe. Organizm ten jest przystosowany do przetrwania w kwaśnym środowisku żołądka i w obecności żółci, co odróżnia go od wielu innych szczepów probiotycznych i stanowi fundament jego skuteczności klinicznej [5].

Historia stosowania: Fermentowane produkty mleczne zawierające lactobacillus były stosowane empirycznie przez tysiące lat w różnych kulturach, jednak systematyczne stosowanie ściśle zdefiniowanych szczepów probiotycznych, takich jak LGG, rozpoczęło się w ostatnich dekadach XX wieku. LGG stał się jednym z najszerzej przebadanych szczepów probiotycznych na świecie, stosowanym w mlekach modyfikowanych dla niemowląt, kapsułkach, saszetkach oraz żywności funkcjonalnej, przede wszystkim w profilaktyce i leczeniu biegunek, prewencji alergii oraz wspomaganiu ogólnego zdrowia jelit [2][5].

Forma i biodostępność: LGG dostępny jest jako żywa kultura bakteryjna w postaci proszku do sporządzania zawiesiny, kapsułek z lyofilizowanymi bakteriami, tabletek oraz płynnych preparatów mlecznych. Żywotność i stabilność bakterii — mierzone jako liczba jednostek tworzących kolonie (CFU, ang. colony-forming units) — są kluczowymi parametrami jakości preparatu; w odróżnieniu od suplementów małocząsteczkowych pojęcie „biodostępności" zastępuje w przypadku probiotyków termin przeżywalności i kolonizacji [5].

Jak działa Lactobacillus rhamnosus?

Działanie L. rhamnosus GG opiera się na czterech głównych mechanizmach: (1) kompetycyjnym wykluczeniu patogenów, (2) wzmacnianiu bariery jelitowej, (3) modulacji układu immunologicznego oraz (4) oddziaływaniu na oś jelitowo-mózgową i metabolizm wątrobowy. Poniżej omówiono każdy z tych szlaków.

Przeżywalność i kolonizacja przewodu pokarmowego

LGG wyróżnia się wyjątkową zdolnością do przeżycia w kwaśnym środowisku żołądkowym (pH 2–3) oraz w obecności soli żółci, co umożliwia mu dotarcie do jelita grubego w formie żywej. Badania z odzyskiem kałowym wykazują wykrywalność LGG w stolcu podczas suplementacji przy dawkach wynoszących co najmniej 10⁹ CFU na dobę; dokładny odsetek przeżywających bakterii jest zmienny i zależy od formy preparatu oraz indywidualnych cech mikrobioty gospodarza [2][5]. Szczep przejściowo kolonizuje okrężnicę, adherując do nabłonka jelitowego za pośrednictwem białek powierzchniowych (m.in. Spa, SpaB, SpaC) oraz egzopolisacharydów.

Kompetycyjne wykluczanie patogenów i produkcja substancji przeciwdrobnoustrojowych

LGG zajmuje miejsca receptorowe na nabłonku jelitowym, ograniczając adhezję patogenów takich jak Escherichia coli, Salmonella spp. oraz Clostridioides difficile. Równolegle wytwarza organiczne kwasy (kwas mlekowy, octowy) obniżające pH luminalnego, a także substancje bakteriocynopodobne o bezpośrednim działaniu przeciwdrobnoustrojowym, skutecznie hamując wzrost mikroorganizmów chorobotwórczych [5].

Wzmacnianie bariery jelitowej

LGG upreguluje ekspresję białek połączeń ścisłych (ang. tight junctions), w tym oklaudyny-3 i zonuliny-1, zwiększając integralność nabłonka i redukując translokację bakteryjną oraz endotoksemię. Ponadto stymuluje produkcję białek cytoprotekcyjnych (np. czynników wzrostu nabłonka) i hamuje apoptozę enterocytów indukowaną prozapalnymi cytokinami [5]. Te efekty barierochronne mają szczególne znaczenie kliniczne w biegunkach infekcyjnych oraz zapalnych chorobach jelit.

Modulacja układu immunologicznego

Składniki ściany komórkowej LGG — peptydoglikan i kwas lipotejchojowy — aktywują receptory rozpoznające wzorce (PRR, ang. pattern recognition receptors), w tym receptor Toll-podobny 2 (TLR2), na komórkach nabłonkowych i immunologicznych błony śluzowej jelita. Prowadzi to do kontrolowanej aktywacji szlaku NF-κB i regulowanej produkcji cytokin [5]:

• Zwiększenie wydzielania IL-10 (cytokiny przeciwzapalnej) i sekrecyjnej IgA, co wzmacnia odporność śluzówkową.
• Hamowanie odpowiedzi Th2-skierowanej, istotne w kontekście patogenezy alergii.
• Wzmacnianie odpowiedzi na szczepienia — opisano poprawę mian przeciwciał po podaniu LGG równolegle z wybranymi szczepionkami [2][5].
• Indukcja swoistych IgG w zakażeniu rotawirusem [3][5].

Oś jelitowo-mózgowa i efekty neuroaktywne

Dane przedkliniczne wskazują na zdolność szczepów L. rhamnosus do modulowania ekspresji receptorów GABA oraz zachowań związanych ze stresem u zwierząt doświadczalnych. Translatacyjne dane kliniczne obejmują zmniejszenie ryzyka ADHD i zespołu Aspergera u dzieci suplementowanych LGG w niemowlęctwie, a także poprawę funkcji poznawczych u osób dorosłych z łagodnymi zaburzeniami kognitywnymi [3][4]. Hipotetyczny mechanizm obejmuje produkcję neuroprzekaźników, krótko- i średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz modulację odpowiedzi immunologiczno-zapalnej wpływającej na funkcję mózgu.

Efekty metaboliczne i hepatoprotekcyjne

LGG pośrednio modyfikuje metabolizm lipidów i glukozy poprzez zmiany składu mikrobioty jelitowej i produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). W modelach zwierzęcych (zatrucie aflatoksyną B1) fermentowane mleko zawierające LGG zwiększało aktywność wątrobowych enzymów antyoksydacyjnych — peroksydazy glutationowej, dysmutazy ponadtlenkowej, katalazy i transferazy glutationowej S — oraz redukowało peroksydację lipidów [5]. U kobiet ciężarnych suplementacja probiotyczna zawierająca LGG wiązała się w niektórych badaniach ze zmniejszeniem częstości cukrzycy ciążowej i poprawą wskaźników insulinooporności [2].

Właściwości i efekty

Zapobieganie biegunce poantybiotykowej (silne dowody)

Biegunka poantybiotykowa (AAD) jest jednym z najlepiej udokumentowanych wskazań do stosowania LGG. Metaanaliza 12 randomizowanych badań kontrolowanych (n=1499) wykazała, że suplementacja LGG redukuje ryzyko AAD z 22,4% do 12,3%, co odpowiada ilorazowi ryzyka RR=0,49 (95% CI: 0,29–0,83; NNT=9) [1]. W analizie podgrup efekt był istotny statystycznie u dzieci (5 RCT, n=445; RR=0,48, 95% CI: 0,26–0,89) oraz u dorosłych poddawanych eradykacji H. pylori (4 RCT, n=280; RR=0,26, 95% CI: 0,11–0,59) [1]. Osobno przeprowadzona metaanaliza 20 badań RCT potwierdziła zmniejszenie częstości AAD z 23% do 9,6% (RR=0,48, 95% CI: 0,26–0,89) [2]. Typowe dawki stosowane w włączonych badaniach wynosiły 10⁹–10¹⁰ CFU/dobę, podawane równocześnie z antybiotykoterapią. Nie wykazano natomiast istotnego statystycznie wpływu LGG na biegunkę związaną z Clostridioides difficile (RR=0,95, 95% CI: 0,06–14,85) [2].

Leczenie ostrej biegunki infekcyjnej u dzieci (silne dowody)

LGG wykazuje udokumentowaną skuteczność w skracaniu czasu trwania i zmniejszaniu nasilenia ostrej biegunki infekcyjnej u dzieci. W metaanalizie badań RCT skupiającej się na podgrupie dzieci z potwierdzoną biegunką rotawirusową wykazano redukcję czasu trwania biegunki o 31,05 godziny (MD=−31,05 h, 95% CI: −50,31 do −11,80) oraz zmniejszenie częstości stolców o 1,08 epizodu na dobę (MD=−1,08, 95% CI: −1,87 do −0,28) [2]. Efekt był bardziej wyrażony przy dawkach rzędu 10¹⁰ CFU/dobę w porównaniu z niższymi dawkami [2]. Dane dotyczące szpitalnej (nosokomilanej) biegunki u dzieci hospitalizowanych również wskazują na istotną redukcję zarówno częstości epizodów biegunkowych, jak i objawowego zakażenia rotawirusem w porównaniu z placebo [5].

Profilaktyka atopowego zapalenia skóry (silne dowody)

Kluczowe fińskie badanie kohortowe wykazało, że podawanie LGG matkom w ciąży, a następnie niemowlętom do 2. roku życia, zmniejsza częstość atopowego zapalenia skóry u potomstwa matek z wywiadem atopowym z 46% w grupie placebo do 23% w grupie LGG (RR≈0,5, p<0,05; RCT, n≈132) [3]. Długoletnie obserwacje uczestników badania do 7. roku życia potwierdziły utrzymanie korzystnego efektu w zakresie ryzyka wyprysku atopowego [3]. U dzieci z alergią na białka mleka krowiego zastosowanie preparatu elementarnego z kazeiną wodorolizowaną uzupełnionego o LGG zmniejszało ryzyko wystąpienia innych manifestacji alergicznych w 3-letniej obserwacji (n≈200) [6].

Zakażenia górnych dróg oddechowych u dzieci (umiarkowane dowody)

Kilka badań RCT przeprowadzonych w środowisku żłobkowym wykazało, że suplementacja LGG w dawce ≥10⁹ CFU/dobę przez co najmniej 2 miesiące redukuje czas trwania zakażeń górnych dróg oddechowych, zmniejsza częstość zakażeń rinowirusowych i ostrego zapalenia ucha środkowego, a także ogranicza liczbę kursów antybiotykoterapii [2][3]. Dostępne dane ilościowe różnią się między poszczególnymi badaniami i nie zostały dotychczas podsumowane w spójnej metaanalizie; wyniki są jednak ogólnie zgodne co do kierunku efektu.

Zapalenie jelita grubego i choroby zapalne jelit (umiarkowane dowody)

W randomizowanym badaniu z podwójnym zaślepieniem (n≈40–60) porównującym LGG z mezalazyną u pacjentów we wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego w fazie remisji stwierdzono, że LGG wykazuje równoważną skuteczność w zakresie wskaźnika nawrotów choroby i wykazuje wyższą skuteczność pod względem czasu do nawrotu, przy lepszym profilu tolerancji [3][5]. Należy jednak zauważyć, że badania nad LGG w nieswoistych chorobach zapalnych jelit są ograniczone liczebnie i wymagają potwierdzenia w badaniach o większej mocy statystycznej.

Czynnościowy ból brzucha i zespół jelita drażliwego (umiarkowane dowody)

Dwa badania RCT przeprowadzone u dzieci z czynnościowym bólem brzucha (PMID: 16682580) oraz z zespołem jelita drażliwego (PMID: 18337224) wykazały, że LGG istotnie zmniejsza częstość i nasilenie epizodów bólu brzucha w porównaniu z placebo [5]. Efekt ten sugeruje modulujący wpływ LGG na wrażliwość trzewną i motorykę jelit, prawdopodobnie za pośrednictwem stabilizacji bariery jelitowej i modulacji odpowiedzi zapalnej błony śluzowej.

Funkcje poznawcze i ryzyko zaburzeń neurorozwojowych (umiarkowane dowody)

W prospektywnym, randomizowanym, prowadzonym metodą podwójnie ślepej próby badaniu z długoterminową obserwacją (PMID: 25291139) niemowlęta suplementowane LGG od 6. miesiąca życia wykazywały istotnie niższe ryzyko rozpoznania ADHD lub zespołu Aspergera w wieku 13 lat w porównaniu z grupą placebo: żadne dziecko w grupie LGG nie otrzymało diagnozy ADHD/Aspergera, podczas gdy w grupie placebo odnotowano 6 przypadków (p<0,05; n≈35 vs 36) [3]. W trwającym 3 miesiące badaniu RCT u dorosłych (n=200) LGG poprawił wyniki złożonego testu neuropsychologicznego u uczestników z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi w porównaniu z placebo, przy dobrej tolerancji i braku nadmiarowych zdarzeń niepożądanych [4].

Cukrzyca ciążowa i metabolizm w ciąży (umiarkowane dowody)

Badania RCT stosujące preparaty probiotyczne zawierające LGG wykazały zmniejszenie częstości cukrzycy ciążowej (GDM) u kobiet z grupy ryzyka — w jednym z RCT częstość GDM zmniejszyła się z ~36% w grupie placebo do ~13% w grupie LGG (RR≈0,36, p<0,05) [2]. Wyniki są jednak niejednorodne między badaniami, a LGG często stosowany był w kombinacji z innymi szczepami probiotycznymi, co utrudnia atrybucję efektu do samego LGG. Działanie wiązane jest z poprawą wrażliwości na insulinę i korzystnym wpływem na mikrobiotę jelitową w ciąży.

Wcześniaki: martwicze zapalenie jelit i śmiertelność (umiarkowane dowody)

Sieciowa metaanaliza badań RCT dotyczących stosowania probiotyków u wcześniaków z niską masą urodzeniową (PMID: 32208950) wykazała, że preparaty probiotyczne, w tym kombinacje zawierające LGG, zmniejszają ryzyko martwiczego zapalenia jelit (NEC) (ogólne RR dla probiotyków ≈0,5) oraz śmiertelność (ogólne RR ≈0,7), przy czym kombinacje wieloszczepowe wykazywały najsilniejszy efekt [7]. Szacunkowe efekty specyficzne dla LGG są mniej precyzyjne ze względu na heterogenność składów stosowanych preparatów.

Dawkowanie Lactobacillus rhamnosus

Cel stosowania	Dawka dzienna	Forma	Czas przyjmowania
Zapobieganie biegunce poantybiotykowej (dorośli)	10⁹–10¹⁰ CFU	Kapsułki, proszek do zawiesiny	Od pierwszego dnia antybiotykoterapii do 1–2 tygodni po jej zakończeniu
Zapobieganie biegunce poantybiotykowej (dzieci)	10⁹–10¹⁰ CFU	Proszek do zawiesiny, krople, kapsułki do otwierania	Od pierwszego dnia antybiotykoterapii do 1–2 tygodni po jej zakończeniu
Ostra biegunka infekcyjna (dzieci)	10¹⁰ CFU	Proszek do zawiesiny, krople	5–7 dni lub do ustąpienia objawów
Profilaktyka atopowego zapalenia skóry (matka/niemowlę)	1–2×10¹⁰ CFU	Kapsułki, proszek	Ostatni trymestr ciąży + do 6–24 miesięcy karmienia/suplementacji niemowlęcia
Zakażenia górnych dróg oddechowych (dzieci)	≥10⁹ CFU	Proszek, kapsułki do otwierania, mleko fermentowane z LGG	≥2 miesiące w sezonie zwiększonej zachorowalności
Zaburzenia czynnościowe jelit / IBS (dzieci i dorośli)	10⁹–10¹⁰ CFU	Kapsułki, proszek do zawiesiny	4–8 tygodni, ocena efektu, ewentualne kontynuowanie
Wsparcie funkcji poznawczych (dorośli)	10⁹–10¹⁰ CFU	Kapsułki	Minimum 3 miesiące (zgodnie z protokołem badania RCT) [4]
Cukrzyca ciążowa — profilaktyka	1–2×10¹⁰ CFU	Kapsułki, proszek	II i III trymestr ciąży
Wcześniaki (NICU, w kombinacji)	10⁸–10⁹ CFU	Proszek do mieszania z pokarmem	Do osiągnięcia dojrzałości lub wypisania ze szpitala

Schemat dawkowania: LGG najlepiej przyjmować razem z posiłkiem lub bezpośrednio po nim, ponieważ buforowe środowisko treści pokarmowej zwiększa przeżywalność bakterii podczas pasażu przez żołądek. W przypadku równoczesnego stosowania antybiotyków zaleca się zachowanie co najmniej 2-godzinnego odstępu między dawką antybiotyku a dawką probiotyku, aby ograniczyć bezpośredni wpływ antybiotyku na żywotność bakterii [5]. Preparaty LGG należy przechowywać zgodnie z zaleceniami producenta — najczęściej w lodówce (2–8°C) lub w temperaturze pokojowej, jeżeli forma liofilizowana jest odpowiednio stabilizowana; nieodpowiednie przechowywanie może istotnie zmniejszyć liczbę żywych CFU.

Typowy czas oczekiwania na efekty:

• Ostra biegunka infekcyjna: poprawa widoczna po 1–3 dniach stosowania.
• Biegunka poantybiotykowa (profilaktyka): efekt obserwowany przez cały czas antybiotykoterapii; pełne korzyści widoczne w porównaniu z grupą kontrolną po zakończeniu kursu.
• Atopia i alergie: efekt ujawnia się w perspektywie miesięcy do lat; suplementacja perinatalna wykazuje korzystny wpływ do co najmniej 7. roku życia dziecka [3].
• Funkcje poznawcze: poprawa wykazana po 3 miesiącach suplementacji w badaniu RCT [4].
• Zaburzenia czynnościowe jelit: efekt obserwowany po 4–8 tygodniach regularnego stosowania [5].

Bezpieczeństwo i skutki uboczne

Lactobacillus rhamnosus GG wykazuje ugruntowany profil bezpieczeństwa, potwierdzony dziesiątkami randomizowanych badań klinicznych i długoletnią obserwacją w populacjach pediatrycznych, dorosłych oraz kobiet ciężarnych [1][2][5]. Organizacje takie jak WHO, EFSA i FDA klasyfikują LGG w kategorii GRAS (Generally Recognized As Safe). Poniżej przedstawiono szczegółowe dane dotyczące bezpieczeństwa.

Działania niepożądane

U osób zdrowych o prawidłowej funkcji układu odpornościowego LGG jest bardzo dobrze tolerowany. Najczęściej zgłaszane łagodne zdarzenia niepożądane, związane z przejściowymi zmianami składu mikrobioty, obejmują:

• Wzdęcia i zwiększona flatulencja — zgłaszane przez <5% uczestników badań, ustępują zwykle po 3–7 dniach stosowania.
• Łagodne dolegliwości żołądkowo-jelitowe (dyskomfort brzuszny, luźne stolce) — przejściowe, częstość <5% w badaniach RCT [4][5].
• Zmiana rytmu wypróżnień — możliwa w pierwszych dniach suplementacji, niewymagająca odstawienia preparatu.

W badaniu RCT (n=200) oceniającym wpływ LGG na funkcje poznawcze u dorosłych nie stwierdzono znamiennie większej częstości zdarzeń niepożądanych w grupie LGG w porównaniu z placebo [4]. Analogicznie, w metaanalizach obejmujących badania pediatryczne i dorosłe nie wykazano nadmiarowego ryzyka poważnych zdarzeń niepożądanych [1][2].

Bakteriemia i zakażenia ogóln