In vitro procjena najaktivnijih probiotičkih sojeva koji mogu poboljšati funkcije crijevne barijere i spriječiti upalne bolesti gastrointestinalnog sistemaⅠ
Nov 29, 2023
sažetak:
Pozadina: Integritet crijevne barijere je fundamentalan za zdravlje crijeva i homeostazu; njegovo oštećenje može povećati propusnost crijeva, uz translokaciju bakterija i/ili endotoksina iz crijeva, te nastanak raznih crijevnih bolesti. Lactobacillus spp. jedan je od najčešćih probiotika koji se inače nalazi u fermentiranoj hrani i mliječnim proizvodima i poznat je po svojim protuupalnim i imunomodulatornim svojstvima te po svojoj sposobnosti da zaštiti i poboljša funkciju crijevne barijere. Ovaj rad je imao za ciljza procjenu sposobnosti različitih sojeva Lactobacillus spp. za poboljšanje in vitro integriteta crijevne barijere, za ispoljavanje protuupalnih i imunomodulatornih aktivnosti i za prevenciju infekcija Salmonella Typhimurium i enteroinvazivne Escherichia coli (EIEC). Metode: Analizirali smo ćelijsku ekspresiju čvrstih spojeva, antimikrobnog peptida HBD-2, proinflamatornih citokina i inhibiciju adhezije i invazije patogena u modelu ko-kulturnih epitelnih ćelija tretiranih Lactobacillus spp. Rezultati: L. brevis, L. reuteri i L. rhamnosus se pokazao efikasnijim u zaštiti crijevnog epitela. Zaključci: Ove in vitro studije mogu pomoći u odabiru sojeva koji su posebno aktivni u njihovoj namjeravanoj upotrebi kako bi se dobile konzorcijumske formulacije koje mogu imati što veći mogući prinos u smislu koristi za pacijente.
Kliknite na brzodjelujući laksativ
1. Uvod
Gastrointestinalni trakt se definiše kao najvažniji i najveći imunološki organ ljudskog tijela jer je mjesto bliskog unakrsnog razgovora između ćelija koje čine epitel i imunološkog sistema koji reguliše sadržaj crijevnog lumena. Površina crijeva sastoji se od jednog sloja epitelnih ćelija koje formiraju širu vezu između domaćina i okoline, održavajući ravnotežu između izlučivanja tečnosti i apsorpcije nutrijenata i jona i štiteći ga od mikroorganizama, toksina i antigena u ishrani [1–3] .
Integritet crijevne barijere je fundamentalan za zdravlje crijeva i homeostazu; nekoliko faktora doprinosi integritetu barijere, kao što su kiselost želuca, peristaltika, izlučeni antimikrobni faktori i sluzni omotač [4], nastao djelovanjem vrčastih ćelija, raspršenih među epitelnim stanicama crijeva, koje su odgovorne za izlučivanje glikoproteina zvanih mucini [4, 5]. Osim toga, složeni sistem međućelijskih spojeva reguliše propusnost crijeva, uključujući slabe spojeve (tj. Adherens i Gap spojeve, Desmosome) i proteinske komplekse formirane u najapikalnijim područjima polariziranih epitelnih ćelija zvanim "uske spojeve" (TJs). TJ, kao što su okludin, klaudin i zonulin, su dinamičke strukture koje regulišu promet vode, rastvorenih materija i imunih ćelija iz lumena creva u subepitelna tkiva u fiziološkim i patološkim stanjima, čija montaža i organizacija mogu varirati u zavisnosti od intracelularnog i primljeni ekstracelularni stimulans [6,7].
Različiti faktori mogu smanjiti funkciju barijere [8,9], narušavajući integritet crijevnog epitela, što dovodi do povećanja permeabilnosti s posljedičnom translokacijom bakterija i/ili njihovih toksičnih proizvoda iz crijeva, te indukcijom sistemskog upalnog odgovora.
Ovi događaji predstavljaju glavni uzrok patogeneze većine crijevnih bolesti, kao što su sindrom iritabilnog crijeva (IBS), inflamatorna crijevna bolest (IBD), celijakija i rani stadiji raka debelog crijeva [7,10–13]. Među ovim faktorima, postoje oksidativni stres, proinflamatorni citokini i patogeni mikroorganizmi kao što su Salmonella Typhimurium [3,14] i enteroinvazivna Escherichia coli (EIEC) [15]Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) je gram-negativni bacil, koji se smatra glavnim uzročnikom akutne infekcije hranom uzrokovane netifusnom salmonelom (NTS) [14]. S. Typhimurium može kolonizirati crijevni epitel natječući se s komponentama rezidentne mikrobiote [16], a zahvaljujući svojoj sposobnosti da preživi unutar makrofaga [17], inducira aktivaciju nuklearnog transkripcionog faktora NF-kB, što rezultira izlučivanjem pro -upalni citokini, kao što su interleukin(IL)-8 [18] i faktor nekroze tumora-alfa (TNF-) [19].
Ovo upalno stanje uzrokuje teške simptome kao što su povraćanje, dijareja, groznica i, u nekim slučajevima, posebno imunokompromitovanih, djece i starijih pacijenata, smrt [14–20].EIEC je još jedan gram-negativni bacil uključen u patogenezu bacilarno dizenterije koji zahvaljujući na repertoar gena virulencije grupiranih u virulenceplazmid od 230 kb, invaziju na sluznicu debelog crijeva ljudskih domaćina i uništava crijevnu epitelnu barijeru, uzrokujući formiranje apscesa i ulceracija debelog crijeva. Nastali akutni upalni odgovor odgovoran je za patološko stanje slično šigelozi, koje karakterizira prisustvo gnojne stolice s krvlju i leukocitima, praćeno grčevima u trbuhu, groznicom, a ponekad i povraćanjem [15,21], a može se naći i kod djece i kod odraslih, posebno u zemljama sa niskim i srednjim dohotkom i neadekvatnim sanitarnim uslovima [15,22].
Pokazalo se da unos probiotičkih bakterija doprinosi pravilnom funkcioniranju crijeva održavanjem propusnosti epitela, poboljšanjem sluznog sloja, povećanjem prometa enterocita, stimulacijom urođenog i adaptivnog imunološkog odgovora, te obnavljanjem sastava i aktivnosti crijevne mikrobiote [23,24].Probiotici , prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, definirani su kao "živi mikroorganizmi koji kada se daju u adekvatnim količinama daju zdravstvenu korist domaćinu" [25] i mogu ući u domaćina putem hrane ili suplemenata i kolonizirati crijevnu sluznicu tako što su u stanju da se odupru djelovanju želučanih i žučnih sokova.
Rod Lactobacillus je jedan od najčešće korištenih probiotika koji se može naći u velikom broju funkcionalnih namirnica i bioterapeutskih sredstava [26]. Rod Lactobacillus spp. uključuje širok spektar gram-pozitivnih, fakultativno anaerobnih i asporogenih bakterija sa poznatim korisnim efektima [27]; oni su prirodno prisutni u ljudskom crijevnom traktu, a njihova distribucija je heterogena i ovisi o različitim egzogenim i endogenim faktorima [28]. Poboljšanje funkcije epitelne barijere i sposobnost regulacije urođenog i adaptivnog imuniteta su neki od predloženih mehanizama pomoću kojih određeni laktobacili mogu dati korisne aktivnosti [29]; ove aktivnosti mogu ovisiti o soju i vrsti Lactobacillus, kao i o ciljnoj populaciji i crijevima. sposobnost otpornosti sluznice i može igrati ulogu u prevenciji i liječenju bolesti kod domaćina kroz imunološku stimulaciju i regulaciju. Opsežna istraživanja su pokazala da laktobacili mogu modulirati ekspresiju pro i protuupalnih citokina [30–32] i urođeni imuni odgovor [33].
Među urođenim mehanizmima imunološkog odgovora, od posebnog je interesa proizvodnja antimikrobnih peptida (AMP), uključujući humani beta-defenzin 2 (HBD-2), inducibilni AMP, identificiran u psorijatičnim lezijama kao najzastupljeniji AMP, proizveden od strane brojnih epitelija i sa širokim spektrom djelovanja protiv gram-pozitivnih i gram-negativnih bakterija, gljivica i omotača nekih virusa. Njegova proizvodnja se inducira uslijed različitih podražaja, kao što su upala, infekcije, endogeni stimulansi ili rane [3,34].
S druge strane, AMP također mogu modulirati sastav mikrobiote (za razliku od antibiotika koji se obično primjenjuju u terapiji) i stimulirati obnovu crijevnog epitela [35]. Uz sve veći interes naučne zajednice za korištenje probiotika u raznim potencijalnim primjenama. , ovaj rad je imao za cilj procijeniti protuupalna i imunomodulatorna svojstva i sposobnost različitih sojeva Lactobacillus spp. ojačati in vitro integritet crijevne barijere i inhibirati adheziju i invaziju S. tyhimurium i EIEC u modelu kokultiviranih epitelnih stanica, kako bi se istakli sojevi, koji će se koristiti pojedinačno ili u konzorcijumima koji su pogodniji za ovu svrhu.
Prirodni biljni lijek za ublažavanje zatvora-Cistanche
Cistanche je rod parazitskih biljaka koji pripada porodici Orobanchaceae. Ove biljke su poznate po svojim lekovitim svojstvima i vekovima se koriste u tradicionalnoj kineskoj medicini (TCM). Cistanche vrste se pretežno nalaze u sušnim i pustinjskim regijama Kine, Mongolije i drugih dijelova Centralne Azije. Biljke cistanche karakteriziraju mesnate, žućkaste stabljike i visoko su cijenjene zbog svojih potencijalnih zdravstvenih koristi. U TKM-u se vjeruje da Cistanche ima tonik i da se obično koristi za ishranu bubrega, povećanje vitalnosti i podršku seksualne funkcije. Također se koristi za rješavanje problema vezanih za starenje, umor i cjelokupno blagostanje. Iako Cistanche ima dugu istoriju upotrebe u tradicionalnoj medicini, naučna istraživanja o njegovoj efikasnosti i bezbednosti su u toku i ograničena. Međutim, poznato je da sadrži različite bioaktivne spojeve kao što su feniletanoidni glikozidi, iridoidi, lignani i polisaharidi, koji mogu doprinijeti njegovim ljekovitim učincima.
Wecistanche'scistanche prah, cistanche tablete, cistanche kapsule, a drugi proizvodi se razvijaju koristećipustinjacistanchekao sirovine, a sve to ima dobar učinak na ublažavanje opstipacije. Specifičan mehanizam je sljedeći: Vjeruje se da Cistanche ima potencijalne prednosti za ublažavanje opstipacije na osnovu njegove tradicionalne upotrebe i određenih spojeva koje sadrži. Iako su naučna istraživanja posebno o djelovanju Cistanchea na zatvor ograničena, smatra se da ima više mehanizama koji mogu doprinijeti njegovom potencijalu za ublažavanje opstipacije. Laksativni efekat: Cistanche se dugo koristi u tradicionalnoj kineskoj medicini kao lek za zatvor. Vjeruje se da ima blagi laksativni učinak, koji može pomoći u poticanju pražnjenja crijeva i izazvati zatvor. Ovaj efekat se može pripisati raznim spojevima koji se nalaze uCistanche, kao što su feniletanoidni glikozidi i polisaharidi. Vlaženje crijeva: Na osnovu tradicionalne upotrebe, smatra se da Cistanche ima hidratantna svojstva, posebno usmjerena na crijeva. Promoviranje hidratacije i podmazivanja crijeva može pomoći u omekšavanju alata i olakšati lakši prolaz, čime se ublažava zatvor. Protuupalni učinak: Zatvor ponekad može biti povezan s upalom u probavnom traktu. Cistanche sadrži određene spojeve, uključujući feniletanoidne glikozide i lignane, za koje se vjeruje da imaju protuupalna svojstva. Smanjenjem upale u crijevima, može pomoći u poboljšanju pravilnosti pražnjenja crijeva i ublažavanju zatvora.
