In vitro characterization of commercial and potential probiotic lactic acid bacteria : interactions with human cells

Sammendrag

Melkesyrebakterier (MSB), særlig bakterier tilhørende slekten Lactobacillus, er en naturlig del av vår tarmflora og har fått stor oppmerksomhet de siste tiårene på grunn av deres påståtte helsebringende effekt. Probiotika er definert som "levende mikroorganismer som når de gis i tilstrekkelig mengde gir en helsegevinst for verten" av FAO/WHO. Målet for arbeidet i denne avhandlingen var å øke vår forståelse omkring samspillet mellom probiotiske bakterier/MSB og humane celler. Karakterisering av 18 MSB i typiske probiotiske testmetoder viste at stammer av L. reuteri har en god toleranse for mage- og tynntarmssafter, har en sterk evne til å feste seg til tarmcellelinjer, og kan muligens styrke tarmbarrieren in vitro over en periode på 24 timer. L. reuteri utpekte seg således med noen interessante egenskaper sammenliknet med de andre MSB i testen. Basert på dette valgte vi ut noen MSB for videre studier. Da vi undersøkte hva som kan være årsaken til L. reuteris gode bindeevne fant vi at proteinet som er kodet av hmpref0536_10633 var veldig viktig for L. reuteri ATCC PTA 6475s bindeevne til Caco-2- celler og mucus in vitro. Dette nye LPxTG proteinet kalte vi «cell and mucus binding protein A» (CmbA). Det viste seg også at L. reuteri ATCC PTA 6475 og DSM 20016 var de to stammene som førte til den største cytokin sekresjonen fra THP-1-celler og den sterkeste aktiveringen av NF-κB i U937-3xkB-LUC-cellelinjen. Andre kjente probiotiske bakterier som L. plantarum 299v og L. rhamnosus GG hadde liten effekt på THP-1- og U937-3xkBLUC- celler. LPxTG proteinet Hmpref0536_10802 fra L. reuteri ATCC PTA 6475 viste seg å være av betydning for produksjon av IL-8 og TNF-α i THP-1 celler. I et Caco-2- modellsystem for tarmbarrieren fant vi ingen gunstig virkning av de utvalgte probiotiske bakterier og MSB sammenlignet med kontrollen. In vitro test systemer som benyttes i dette arbeidet brukes ofte i utvelgelse av probiotiske kandidater, men det er virkningen i menneske som er den ultimate testen for probiotisk effekt. Denne avhandlingen viser noen interessante eksempler på dette ettersom veldokumenterte kommersielle probiotiske stammer, som for eksempel L. rhamnosus GG og L. plantarum 299v, kom dårlig ut sammenlignet med andre MSB i våre tester. På den andre siden er bruk av in vitro metoder svært viktig for å øke vår forståelse av hvordan probiotiske bakterier og MSB kommuniserer med humane celler. Våre to funn om at CmbA er viktig for feste til tarmceller og mucus, og at Hmpref0536_10802 er viktig for immunstimulering av THP-1 celler, er to brikker i det store puslespillet som en dag vil hjelpe oss til å forstå samspillet mellom MSB og humane celler.

Les publikasjonen her:

NVA : hdl.handle.net/11250/2425778