Kolostrum – naturalna odporność dla każdego

Odporność człowieka dzieli się na dwa główne typy: odporność wrodzoną, czyli tzw. swoistą, i odporność nabytą – nieswoistą. Centrum układu odpornościowego człowieka są jelita, ze względu na bogatą florę bakteryjną, jaka się w nich znajduje. Około 80 proc. odporności z jelit związana jest z układem GALT (ang. Gut-Associated Lymphoid Tissues), czyli połączeniem, jakie występuje pomiędzy układem limfatycznym i błoną śluzową układu pokarmowego. Czynnikiem, który również w dużym stopniu przyczynia się do pogorszenia stanu jelit, a co za tym idzie do obniżenia odporności, są niesteroidowe leki przeciwzapalne. Obecnie są one najczęściej przepisywanymi lekami na świecie i, pomimo niewątpliwej skuteczności leczenia urazów mięśniowo-szkieletowych, ich przewlekłe podawanie powoduje uszkodzenia żołądka i jelit.

Jednym ze skutecznych remediów zmniejszającym te uszkodzenia oraz stabilizującym działanie mechanizmów odporności okazuje się być kolostrum.

Co to jest kolostrum?

Kolostrum to naturalny produkt wytwarzany przez gruczoły mlekowe ssaków. Jego produkcja rozpoczyna się w końcowym etapie ciąży i trwa do kilkudziesięciu godzin po porodzie, kiedy to zaczyna przekształcać się w mleko. Kolostrum jest pozyskiwane m.in. od krów, kóz czy klaczy. Najistotniejszą cechą odróżniającą je od mleka jest wysoka zawartość substancji biologicznie czynnych wykazujących działanie odżywcze i immunologiczne. Siara bydlęca, bo tak inaczej nazywa się kolostrum pochodzące od krów, zawiera białka serwatkowe i kazeinowe, immunoglobuliny, czyli przeciwciała typu A, G oraz M w różnym stężeniu, chroniące organizm przed patogenami chorobotwórczymi, laktozę, która dostarcza energii i reguluje aktywność flory bakteryjnej w jelitach, laktoferynę o działaniu przciwwirusowym, lizozym o działani przeciwbakteryjnym, polipeptyd bogaty w prolinę, glikomakropeptyd, laktoalbuminę, laktoglobulinę, laktoperoksydazę, czynniki wzrostu (np. IGF-1/IGF-2) oraz minerały, takie jak potas, fosfor, wapń czy magnez, a także witaminy z grupy B, witaminę A, C i E.

Terapeutyczne właściwości kolostrum

Jednym z głównych składników siary bydlęcej jest laktoferyna, która rozbija ściany komórkowe bakterii i aktywizuje układ odpornościowy do skuteczniejszego zwalczania infekcji. Laktoferyna wykazuje duże powinowactwo do białek transportowych, które znajdują się w ścianie komórkowej bakterii. Zarówno laktoferyna, jak i wyżej wspomniane białka mają charakter hydrofilowy, co powoduje, że są zdolne do wzajemnego przyłączenia. W ten sposób laktoferyna zaburza przepuszczalność ścian bakterii i narusza ich stabilność, tym samym zapobiegając przyłączaniu się bakterii do komórek nabłonka jelitowego i dalszego ich rozwoju. Jednym ze składników kolostrum o podobnym działaniu są przeciwciała IgA.

Laktoferyna w połączeniu z lizozymem, innym składnikiem kolostrum, wykazuje właściwości przeciwbakteryjne wobec takich bakterii jak: Vibrio cholerae, Salmonella typhimurium i Escherichia coli. Ponadto bierze też czynny udział w metabolizmie żelaza. Dzięki zdolności wiązania tego pierwiastka uniemożliwia jego wykorzystanie przez bakterie w fazie wzrostu.

Podczas badań prowadzonych na myszach zaobserwowano również wzrost liczby neutrofi li oraz obniżenie poziomu cytokiny stanu zapalnego TNF-alfa. Stymulowanie wzrostu komórek odpornościowych przyczynia się do ekeft ywniejszego zwalczania infekcji. Podobny efekt uzyskano po podaniu laktoferyny pacjentom z objawami neutropenii, spowodowanej chemioterapią zastosowaną w trakcie leczenia białaczki szpikowej.

Kolejnym mechanizmem działania laktoferyny jest jej wpływ na wzrost wrażliwości patogenów i szczepów bakterii na działanie antybiotyków. Zaobserwowano, że podaż laktoferyny przyczyniła się do zmniejszenia dawki wankomycyny stosowanej w walce z Staphylococcus epidermidis. Podobne rezultaty uzyskano w trakcie badań prowadzonych na wirusach. Uwrażliwieniu podległy m.in.: wirus opryszczki, cytomegalowirus, HIV, WZW C, WZW B, hantawirus, rotawirus, syncyti alny wirus oddechowy (RVS), wirus polio, adenowirus oraz enterowirus.

Polipeptydy

Jednym z najmniej poznanych dotychczas składników kolostrum jest polipeptyd bogaty w prolinę. PRP (ang. Proline-Rich Polypeptide) składa się z ok. 30 peptydów o podobnej budowie i według przeprowadzonych badań przyczynia się do wzrostu proliferacji komórek T. Wytwarza on również kilka rodzajów cytokin dzięki czemu inicjuje zapalenie w miejscu objętym infekcją. W odpowiedzi na takie działanie układ odpornościowy wysyła komórki żerne i pzreciwciała. Polipeptyd bogaty w prolinę przyczynia się do poprawy funkcji poznawczych i hamuje stan zapalny wynikajacy ze zbyt wysokiej ekspresji tlenku azotu u osób cierpiących na Alzheimera.

Kolejnym składnikiem kolostrum o charakterze peptydu jest glikomakropeptyd (GMP). Jest to peptyd, który pochodzi z kappa-kazeiny i dzięki obecności kwasu sjalowego charakteryzuje się właściwościami przeciwbakteryjnymi. GMP zapopiega przyłączaniu się bakterii do ścian przewodu pokarmowego.

Lizozym, laktoalbuminy, laktoglobuliny

Właściwości przeciwwirusowe, szczególnie w stosunku do wirusa HIV-1, wykazują α-laktoalbumina i β-laktoglobulina w połączeniu z lizozymem. Zaobserwowano to podczas badań prowadzonych metodą in vitro na szczurzym modelu. Podobnie jak kazeina, hamują one działanie proteazy i integrazy badanych enzymami wirusowymi. Badania in vivo wykazały możliwość zastosowania laktoalbuminy w profi laktyce i terapii. Aplikacja laktoalbuminy na 30 minut przed indukcją uszkodzenia żołądka w wyniku długotrwałego zanurzenia w wodzie lub uszkodzenia śluzówki żołądka przez etanol wykazała znaczny efekt ochronny.

Ponadto α-laktoalbumina wykazuje właściwości regulujące stężenie tryptofanu, bedącego prekursorem serotoniny, do innych naturalnych aminokwasów, co sprzyja jego przyswajaniu przez mózg człowieka. Dieta bogata w α-laktoalbuminę zastosowana u osób podatnych na stres zwiekszyła pobór tryptofanu i wydzielanie serotoniny w mózgu oraz obniżyła poziom kortyzolu, co w konsekwencji przyczyniło się do poprawy nastroju u tych pacjentów.

Kolejną właściwoscią peptydów pochodzących z laktoalbuminy i laktoglobuliny jest działanie hipotensyjne. W badaniach przeprowadzonych na szczurach cierpiących na nadciśnienie krwi dowiedziono, że podskórne podanie laktoglobuliny skutecznie obniżało ciśnienie krwi zwierząt w zależności od dawki, nie wpływając przy tym w żaden sposób na zaburzenie rytmu serca. Laktoglobulina w procesie trawienia rozpada się na dwa peptydy. Oba przyczyniają się do hamowania aktywności enzymu konwertującego angitensynę I i redukcji uwalniania endoteliny I, która zwęża ściany naczyń krwionośnych.

Lizozym obecny w kolostrum znalazł już swoje zastosowanie w produkcji m.in. odżywek dla niemowląt czy preparatów wykorzystywanych w leczeniu przyzębia i zakażeń bakteryjnych. Obecnie prowadzone są badania dotyczące właściwości przeciwbólowych, jakie może wykazywać lizozym w kontekście wykorzystania ich u pacjentów poddawanych różnym terapiom nowotworowym.

Liczne badania prowadzone na kolostrum dowodzą jego skuteczności w walce z zaburzeniami pracy jelit i uszkodzeniami flory bakteryjnej spowodowanymi długotrwałym przyjmowaniem niesteroidowych leków przeciwzapalnych, które są popularne na całym świecie. Kolostrum przyczyniło się do znacznej poprawy stanu tego fragmentu układu pokarmowego i zmniejszyło ilości uszkodzeń u modeli poddanych analizie. Właściwości te potwierdziły zarówno badania prowadzone metodą in vitro, jak i in vivo. Nadal trwają badania mające na celu ustalenie wartości kolostrum w leczeniu innych stanów zapalnych spowodowanych długotrwałym przyjmowaniem NLPZ, takich jak martwicze zapalenie jelit czy zapalna choroba jelit.

Dla kogo kolostrum?

Kolostrum może być przyjmowane przez niemowlęta i dzieci, ale także osoby dorosłe czynnie uprawiające aktywność fizyczną, rekonwalescentów i osoby starsze, pod warunkiem że nie wykazują nadwrażliwości na laktozę. Małe dzieci warto suplementować kolostrum szczególnie w okresie jesienno-zimowym, kiedy to łatwo o wszelkiego rodzaju infekcje. Profilaktyczne podawanie kolostrum pomoże uniknąć przyjmowania silniejszych leków, w tym antybiotyków. Natomiast w przypadku zachorowania przyspieszy czas rekonwalescencji i przywróci właściwą florę bakteryjną w jelitach, która w trakcie podawania medykamentów ulega degradacji.

W przypadku osób aktywnych fizycznie kolostrum przyczynia się do wzrostu masy mięśniowej, wzmacnia odporność, dzięki czemu sportowcy nie są narażeni na przerwy w treningach, oraz zmniejsza procesy zapalne – mikrouszkodzenia powstałe w mięśniach na skutek wytężonego treningu szybciej się regenerują. Dowiodły tego badania przeprowadzone na grupie osób trenujących, którym podawano kolostrum przez osiem dni, jednocześnie poddając badanych seriom różnorodnych ćwczeń. Suplementacja siarą podczas treningu oporowego miała korzystny wpływ na zwiększenie siły nacisku na nogi i zmniejszenie resorpcji kości u osób starszych. Wzrostowi uległa również siła górnej części ciała, grubość mięśni, beztłuszczowa masa tkanek i funkcje poznawcze. U osób starszych kolostrum wykazuje podobne działanie jak u dzieci. Korzystnie wpływa na odporność i siły witalne. Przyspiesza proces rekonwalescencji po przebytej antybiotykoterapii, wpływa na poprawę apetytu, przeciwdziała chronicznemu zmęczeniu i wzmacnia organizm.

Piśmiennictwo

1. Sallmann F.R., Baveye-Descamps S., Pattus F., Salmon V., Branza N., Spik G., Legrand D.: Porins OmpC and PhoE of Escherichia coli as specific cell-surface targets of human lactoferrin. Binding characteristics and biological effects. J. Biol. Chem., 1999; 274: 16107-16114.
2. Ellison R.T. III, Giehl T.J.: Killing of gram-negative bacteria by lactoferrin and lysozyme. J. Clin. Invest., 1991; 88: 1080-1091.
3. Weinberg E.D.: Iron, infection, and neoplasia. Clin. Physiol. Biochem., 1986; 4: 50-60.
4. Trumpler U., Straub P.W., Rosenmund A.: Antibacterial prophylaxis with lactoferrin in neutropenic patients. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 1989; 8: 310-313.
5. Leitch E.C., Willcox M.D.: Lactoferrin increases the susceptibility of S. epidermidis biofi lms to lysozyme and vancomycin. Curr. Eye Res., 1999; 19: 12-19.
6. Van der Strate B.W., Beljaars L., Molema G., Harmsen M.C., Meijer D.K.: Antiviral activities of lactoferrin. Antiviral Res., 2001; 52: 225-239.
7. Zablocka A., Janusz M., Macala J., Lisowski J.: A proline-rich polypeptide complex and its nonapeptide fragment inhibit nitric oxide production induced in mice. Regul. Pept., 2005; 125: 35-39.
8. Ushida Y., Shimokawa Y., Matsumoto H., Toida T., Hayasawa H.: Effects of bovine alpha-lactalbumin on gastric defense mechanisms in naive rats. Biosci. Biotechnol. Biochem., 2003; 67: 577-583.
9. Markus C.R., Olivier B., Panhuysen G.E., Van Der Gugten J., Alles M.S., Tuiten A., Westenberg H.G., Fekkes D., Koppeschaar H.F., de Haan E.E.: The bovine protein alpha-lactalbumin increases the plasma ratio of tryptophan to the other large neutral amino acids, and in vulnerable subjects raises brain serotonin activity, reduces
cortisol concentration, and improves mood under stress. Am. J. Clin. Nutr., 2000; 71: 1536-1544.
10. Maes W., Van Camp J., Vermeirssen V., Hemeryck M., Ketelslegers J.M., Schrezenmeir J., Van Oostveldt P., Huyghebaert A.: Influence of the lactokinin Ala-Leu-Pro-Met-His-Ile-Arg (ALPMHIR) on the release of endothelin-1 by endothelial cells. Regul. Pept., 2004; 118: 105-109.

mgr inż. Marta Piklikiewicz

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Farmaceutycznego" 1/2020