Propionibacterium freudenreichii что это
Использование пропионовокислых бактерий для решения эстетических проблем внешности
ПРИМЕНЕНИЕ МОЛОЧНЫХ ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ В КОСМЕТОЛОГИИ И ЭСТЕТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ
Если Вы испытываете эстетические проблемы внешности, связанные с кожными заболеваниями или преждевременными процессами старения организма, или просто хотите предупредить возникновение указанных проблем, то возможно стоит обратить внимание на уникальные свойства молочных пропионовокислых бактерий, используемых в инновационных биоконцентратах.
Прим. редактора:
Акне. Также стоит отметить, что важнейшую роль ПКБ в защите организма от окислительного стресса (и спровоцированных им кожных заболеваний), где важнейшую роль играют антиоксидантные ферменты. О метаболите ПКБ (супероксиддисмутазе, SOD) см. отдельно:
Ниже представлены краткие характеристики трех запатентованных способов получения косметических масок с использованием заквасок чистых культур Propionibacterium Shermanii и бентонитовой глины, а также сведения об одном из уникальных антиоксидантных ферментах (АОФ) пропионовокислых бактерий (ПКБ) и перспективах использования биоконцентратов и пищевых продуктов с ПКБ для решения косметологических проблем кожи.
Ниже даны краткие описания технологий получения косметической маски. Каждый из этих способов отличается дополнительным объектом ферментации, что позволило существенно расширить область применения маски в косметологии и эстетической медицине. В качестве дополнительных компонентов использовались измельченные плоды конского каштана и измельченная скорлупа кедрового ореха. Более подробно ознакомиться с каждым из описанных способов можно перейдя по ссылкам в конце описаний.
Однако нам пока не известно об использовании за рубежом прокариотического СОД молочных ПКБ в составе указанных средств, в связи с чем здесь открываются огромные перспективы.
См. подробнее об использовании фермента СОД →
1. Способ с ферментацией творожной сыворотки
Изобретение относится к области косметологии и эстетической медицины и представляет собой способ получения косметической маски, предусматривающий ферментацию пастеризованной осветленной творожной сыворотки закваской чистых культур микроорганизмов, смешивание полученной смеси с кедровым маслом, глицерином, термически обработанной бентонитовой глиной, отличающийся тем, что в качестве закваски используют закваску чистых культур Propionibacterium Shermanii, при этом ферментацию проводят в присутствии термически обработанной бентонитовой глины при температуре 28-30°С в течение 9-10 часов. Изобретение обеспечивает упрощение способа, сокращение длительности процесса ферментации, расширение ассортимента косметических масок, повышение качества и эффективности готовой маски.
Предлагаемое изобретение относится к области косметологии и эстетической медицины и может быть использовано для понижения биологического возраста, а также улучшения внешности человека.
Таким образом, использование маски, полученной заявляемым способом, способствует увлажнению, питанию, повышению упругости и эластичности кожи, улучшению цвета лица, разглаживанию морщин.
2. Способ с ферментацией плодов каштана в творожной сыворотке
Изобретение относится к косметической промышленности, а именно к созданию способа получения косметической маски, предусматривающего ферментацию измельченных плодов конского каштана в пастеризованной осветленной творожной сыворотке закваской чистых культур Propionibacterium Shermanii в присутствии термически обработанной бентонитовой глины, фильтрацию смеси, смешение с кедровым маслом, глицерином, термически обработанной бентонитовой глиной. Косметическая маска, полученная данным способом, направлена на укрепление стенок венозных сосудов, улучшение микроциркуляции крови, ускорение восстановления тонуса сосудистой стенки.
Предполагаемое изобретение относится к области косметологии и эстетической медицины и может быть использовано для профилактики состояний, связанных с нарушением кровообращения в ногах, варикозной болезнью, а также для восстановления тонуса сосудистой стенки, стенки капилляров на лице.
Полученная косметическая маска в результате проникновения активных компонентов сапонина и кумарина через кожу укрепляет стенки венозных сосудов, улучшает микроциркуляцию крови, ускоряет восстановление тонуса сосудистой стенки.
3. Способ с ферментацией скорлупы кедрового ореха в творожной сыворотке
Изобретение относится к области косметологии и эстетической медицины и может быть использовано для коррекции косметических недостатков возрастной и проблемной кожи, а также для удаления нежелательных волос на теле. Способ получения косметической маски предусматривает ферментацию измельченной скорлупы кедрового ореха в пастеризованной осветленной творожной сыворотке закваской чистых культур Propionibacterium Shermanii в присутствии термически обработанной бентонитовой глины. Смесь фильтруют, смешивают с кедровым маслом, глицерином, термически обработанной бентонитовой глиной, взятыми в определенном количестве, при определенных условиях. Вышеуказанный способ повышает качество полученной маски, сокращает длительность процесса ферментации.
Предполагаемое изобретение относится к области косметологии и эстетической медицины и может быть использовано для коррекции косметических недостатков возрастной и проблемной кожи, а также для удаления нежелательных волос на теле.
Полученная косметическая маска предназначена для увлажнения, питания, регенерации, улучшения обменных процессов, способствует повышению упругости и эластичности кожи, улучшает ее цвет, разглаживает морщины, а также удаляет нежелательные волосы на теле.
БЕНТОНИТОВАЯ ГЛИНА КАК ОСНОВА ДЛЯ КОСМЕТИЧЕСКИХ МАСОК
Бентонитовая глина представляет собой минерал глинистого происхождения, разбухающий при взаимодействии с водой. Она образуется в результате разложения вулканической лавы и пепла. В зависимости от преобладания того или иного химического вещества в составе, ее цвет может быть желтым, коричневым, серым, зеленым или голубым. Бентонитовая глина обладает следующими характеристиками: пластичностью – взаимодействуя с водой, глина превращается в массу, способную под небольшим давлением принимать любую форму; набуханием – смешиваясь с водой, она увеличивается в размерах; сорбционными свойствами – поглощение из окружающей среды частиц, молекул, ионов и удерживание их на своей поверхности.
Бентонитовая глина имеется в составе многих косметологических препаратов. Она великолепно лечит проблемную кожу. Маска с ней удаляет прыщи, раздражения кожи, снимает воспаление от укусов насекомых. Компресс из этой глины рекомендуется накладывать при ожогах.
РЕШЕНИЕ ЭСТЕТИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ВНЕШНОСТИ С ПОМОЩЬЮ SUPEROXIDE DISMUTASE
СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА В КОСМЕТОЛОГИИ
Подробнее дополнительно:
Все СОД, независимо от источника их выделения — мультимерные металлопротеины, чрезвычайно эффективные в устранении супероксидных анионов (О2·-).
Супероксиддисмутаза (СОД) представляет собой металлофермент, относящийся к классу окислительно-восстановительных ферментов и присутствующий у всех высших эукариот. Этот фермент защищает клетки от интермедиатов одноэлектронного восстановления кислорода, являясь «перехватчиком» супероксидных радикалов (О2·-). СОД катализирует процесс диспропорционирования супероксидных радикалов и превращает их в перекись водорода и кислород (О2). Положительным моментом действия СОД является тот факт, что удаление О2·- предотвращает образование других, более опасных для организма кислородных радикалов: гидроксильного радикала и синглетного кислорода. СОД нормализует протекающие с участием свободных радикалов кислорода окислительные процессы и предупреждает окислительную модификацию белков, а также связанное с активацией перекисного окисления липидов разрушение биомембран клеток. Показано, что «Супероксиддисмутаза» оказывает противовоспалительный, антиоксидантный и антицитолитический эффект.
Преимущества использования СОД в косметологии:
«Супероксиддисмутаза» работает на поверхности кожи, нейтрализует свободные формы кислорода, являющиеся основным фактором, вызывающим повреждение тканей при различных воспалительных, аутоиммунных и других кожных патологиях.
Эти свойства фермента СОД позволяют эффективно использовать его в различных группах косметической продукции (противовоспалительные средства, солнцезащитные средства, увлажняющие средства, косметика для волос, Anti-age средства, декоративная косметика, косметика для чувствительной кожи).
СОД входит в пятерку самых дорогих косметических компонентов (Аргументы и Факты, апрель 2009 г.)
Пятёрка самых дорогих косметических компонентов на сегодняшний день выглядит так:
Перечень фирм, выпускающих элитную косметику с СОД, включает известные бренды: Lancome, Neways, Mery Kay, Jason, SOD Cosmetic Artpia, Artisum, Viva la skin, AFE, Dabao, Skin Care Collection. Стоимость крема с СОД может составлять от 3-20 тыс. руб.за единицу продукции.
Как видите, исходя из данных исследований Ассоциации производителей парфюмерии, косметики и бытовой химии следует, что фермент супероксиддисмутаза входит в перечень самых популярных и дорогих косметических ингредиентов.
Применение СОД в косметике является весьма перспективным для создания как защитных, так и лечебно-профилактических косметических средств.
Доказана эффективность использования мазей, содержащих супероксиддисмутазу, для лечения и профилактики следующих заболеваний кожи у детей:
Интерес к антиоксидантным ферментами, прежде всего к СОД, объясняется возросшей популярностью антиоксидантов, в целом, как средств, способных противодействовать процессам старения кожи по механизму ингибирования процессов свободно-радикального окисления.
СОД заняла свое достойное место в группе биологически активных веществ, являющихся основой anti-age концепции ухода за кожей. Основными задачами, которые решает СОД в рамках этой концепции, являются поддержание водного баланса кожи за счет ингибирования перекисного окисления липидов, инициация которого приводит к нарушению барьерной функции рогового слоя эпидермиса и делает его проницаемым не только для воды, но и для бактерий и токсинов. Кроме того, введение СОД в различные рецептуры позволит предотвратить повреждение таких важных компонентов кожи, как коллаген и гиалуроновая кислота. Принимая во внимание вышеперечисленные факты, французские косметологи считают, что СОД должна постоянно присутствовать на коже в составе того или иного косметического средства.
Молочные пропионибактерии снижают остроту колита
Эффективность пропионовокислых бактерий в лечении колита
Молочная Propionibacterium freudenreichii снижает остроту колита путем стимуляции экспрессии MUC2 в бокаловидных клетках кишечника на модели крыс с DSS-индуцированным колитом
ВСТУПЛЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ
Цитотоксичность SPFC в бокаловидных клетках LS 174T
Рисунок 1. Цитотоксическое действие SPFC на бокаловидные клетки LS 174T. Цитотоксичность SPFC оценивали методом МТТ-анализа. Клетки обрабатывали RCM или SPFC (10%, v/v) и инкубировали в течение 48 ч. Данные выражены в виде среднего значения ± SD трех независимых экспериментов, выполненных в трех экземплярах. NC: отрицательная контрольная группа; RCM: усиленная клостридиальная среда-обработанная группа; SPFC: супернатант культуры P. freudenreichii-обработанная группа.
Влияние SPFC на уровни экспрессии гена и белка MUC2 в клетках LS 174T
Неожиданно, RCM-обработанные клетки LS 174T показали повышенный уровень экспрессии MUC2 по сравнению с уровнем экспрессии в NC. Уровень экспрессии MUC2 в обработанных SPFC клетках достоверно повышался в 2,20 и 3,88 раза по сравнению с уровнем экспрессии в обработанных RCM клетках и NC соответственно (Рис. 2А). Результаты ИФА уровня экспрессии белка показали, что секретируемый белок MUC2 в обработанных SPFC клетках достоверно увеличивался в 1,46- и 1,66 раза по сравнению с экспрессией в обработанных RCM клетках и NC соответственно (Рис. 2B). Кроме того, мы измерили влияние SPFC на экспрессию белка MUC2 в клетках LS 174T методом иммунофлуоресцентного окрашивания (Рис. 2С). Интенсивность флуоресценции была количественно оценена и нормализована к NC (установленному как 1) (Рис. 2D). Как показано в экспрессии генов, клетки, обработанные RCM, показали увеличение интенсивности флуоресценции по сравнению с интенсивностью флуоресценции NC. Однако интенсивность флуоресценции клеток, обработанных SPFC, значительно увеличилась в 2,95 и 3,93 раза по сравнению с клетками, обработанными RCM, и NC, соответственно. Результаты показали, что SPFC значительно стимулировал экспрессию MUC2 на транскрипционном и трансляционном уровнях.
Рисунок 2. Уровни экспрессии мРНК и белка MUC2 в обработанных SPFC клетках LS 174T. Клетки обрабатывали RCM или SPFC (10%, v/v) и инкубировали в течение 48 ч. (A) уровень экспрессии мРНК определяли методом qPCR; (B) концентрацию MUC2 в супернатанте клеточной культуры определяли методом ИФА; (C) изображения иммунофлуоресцентно окрашенных клеток; (D) результаты количественного определения продукции MUC2 методом иммуноцитохимии. Уровни экспрессии мРНК были нормализованы до референтного гена GAPDH. Каждое значение указывает на среднее значение ± SD трех независимых экспериментов, выполненных в трех экземплярах. Значимость различий определялась с помощью t-критерия Стьюдента. NC: отрицательная контрольная группа; RCM: усиленная клостридиальная среда-обработанная группа; SPFC: супернатант культуры P. freudenreichii-обработанная группа.
LPF и SPFC защищают эпителиальный слой и сохраняют бокаловидные клетки в криптах толстой кишки у крыс с острым колитом, вызванным DSS
Рисунок 3. Влияние LPF и SPFC на облегчение воспаления у крыс с DSS-индуцированным острым колитом. Средние части дистальных отделов толстой кишки окрашивали H&E (A) и оценивали гистопатологический балл (B) у крыс с DSS-индуцированным острым колитом (n = 6 на группу, по меньшей мере 5 частей оценивали для каждого образца). Баллы выражены как среднее значение ± SD (стандартное отклонение). Тест Манна-Уитни был выполнен. Черные стрелки указывают на инфильтрированные клетки. NC: отрицательная контрольная группа; Модель: группа 5% DSS-индуцированного колита; LPF: группа с 5% DSS и обработкой живыми P. freudenreichii; RCM: группа с 5% DSS и обработкой усиленной клостридиальной средой (RCM); SPFC: группа с 5% DSS и обработкой супернатантом культуры P. freudenreichii.
Количество интактных бокаловидных клеток в крипте у крыс с острым колитом, вызванным DSS, подсчитывали методом окрашивания AB. В модельных группах и группах RCM наблюдалось достоверно меньшее количество бокаловидных клеток (7,50±0,73 и 7,08±1,02 соответственно) по сравнению с количеством бокаловидных клеток в группе NC (24,78 ± 1,35) (рис. 4). С другой стороны, количество бокаловидных клеток в группах LPF и SPFC составило 26,72±2,51 и 21,32±1,16 соответственно, что было аналогично количеству клеток в группе NC. Полученные результаты свидетельствуют о том, что лечение LPF и SPFC предотвращало разрушение эпителиального слоя толстой кишки у крыс с острым колитом, индуцированным DSS.
Рисунок 4. Защитные эффекты LPF и SPFC от разрушения бокаловых клеток у крыс с DSS-индуцированным острым колитом. Средние части дистальных отделов толстой кишки окрашивали альциановым синим (A), а количество бокаловидных клеток в криптах подсчитывали (B) у крыс с DSS-индуцированным острым колитом. (n = 6 на группу, по крайней мере 5 частей были оценены для каждого образца). Количество бокаловидных клеток/крипт выражается как среднее значение ± SD (стандартное отклонение). Тест Манна-Уитни был выполнен. NC: отрицательная контрольная группа; Модель: группа 5% DSS-индуцированного колита; LPF: группа с 5% DSS и обработкой живыми P. freudenreichii; RCM: группа с 5% DSS и обработкой усиленной клостридиальной средой (RCM); SPFC: группа с 5% DSS и обработкой супернатантом культуры P. freudenreichii.
LPF и SPFC стимулируют экспрессию MUC2 у крыс с DSS-индуцированным острым колитом
После наблюдения за сохранением бокаловидных клеток в группах LPF и SPFC измеряли уровень экспрессии MUC2 для подтверждения защитного эффекта LPF и SPFC от острого колита. Уровни экспрессии гена и белка MUC2 измеряли с помощью qPCR и IHC соответственно. Результаты IHC показали, что экспрессия белка MUC2 в модельной и RCM-группах снизилась до 61,93±8,91% и 73,32±7,04%, соответственно, по сравнению с экспрессией в группе NC (100±1,27%) (рис. 5A, B). Экспрессия MUC2 в группе LPF (101,48±1,32%) была аналогична экспрессии в группе NC, а экспрессия MUC2 в группе SPFC значительно увеличилась до 120,34±0,96% по сравнению с экспрессией в группе NC. Экспрессия MUC2 увеличилась в 1,64 раза в группах как LPF, так и SPFC по сравнению с экспрессией в модельной и RCM группах. Экспрессия гена MUC2 была снижена в 0,79 и 0,67 раза в модели и в группах RCM по сравнению с экспрессией в группе NC, тогда как экспрессия в группах LPF и SPFC увеличилась в 1,5 и 1,32 раза соответственно по сравнению с экспрессия в группе NC (рис. 5C). Экспрессия MUC2 увеличилась в 1,90 и 1,97 раза в группах LPF и SPFC, соответственно, по сравнению с экспрессией в модельной и RCM группах. Результаты соответствовали сохранению бокаловидных клеток в ободочной кишке крыс с острым колитом, вызванным DSS.
Рисунок 5. LPF- и SPFC-индуцированные повышения уровня экспрессии MUC2 в толстой кишке у крыс с DSS-индуцированным острым колитом. Средние участки дистальных отделов толстой кишки анализировали на экспрессию MUC2 методом IHC (A), а интенсивность экспрессии MUC2 определяли количественно (B) (n = 6 в группе, по крайней мере 5 частей оценивали для каждого образца). Уровни экспрессии гена MUC2 измеряли с помощью количественной ПЦР (qPCR) (C). Полученные данные выражаются в виде среднего значения ± SD. Был проведен тест Манна-Уитни. NC: отрицательная контрольная группа; Модель: группа 5% DSS-индуцированного колита; LPF: группа с 5% DSS и обработкой живыми P. freudenreichii; RCM: группа с 5% DSS и обработкой усиленной клостридиальной средой (RCM); SPFC: группа с 5% DSS и обработкой супернатантом культуры P. freudenreichii.
LPF и SPFC облегчают DSS-индуцированный острый колит у крыс
Для оценки DAI ежедневно наблюдали массу тела, консистенцию стула и ректальное кровотечение после добавления DSS в питьевую воду, и эксперимент был прекращен на 8-й день после добавления DSS, поскольку группа, получавшая только DSS (модельная группа), показала тяжелую диарею и кровотечение. Во всех группах, кроме группы NC, наблюдалось снижение массы тела через 3 дня после лечения DSS, однако через 3 дня масса тела во всех группах постепенно увеличивалась (Рис. 6А). Крысы с DSS-индуцированным колитом, получавшие лечение LPF или SPFC, показали больший прирост массы тела, чем крысы в модельных группах и группах RCM. Состояние стула и состояние кровотечения наблюдались ежедневно и оценивались в соответствии с дополнительной таблицей S2. Фекальные гранулы в модельной группе начали становиться водянистыми на 3-й день, а у некоторых крыс была тяжелая диарея на 6-й день после добавления DSS (рис. 6B). У крыс с DSS-индуцированным колитом, которых лечили LPF или SPFC, была меньшая диарея, чем у крыс в модельной и RCM группах. Крысы в модельной и RCM-группах представлены кровью в фекалиях на 3-й день после добавления DSS (рис. 6C). Эти симптомы стали агрессивно усиливаться в модельной и RCM группах, тогда как в группах LPF и SPFC не было никаких серьезных симптомов. Основываясь на результатах изменения массы тела, консистенции стула и ректального кровотечения, баллы DAI в группах NC, Модель, RCM, LPF и SPFC составили 0, 6.33, 7.83, 2.50 и 1.33 соответственно на 8-й день после приема добавок DSS (рис. 6D). Полученные результаты показали, что LPF и SPFC могут улучшить состояние острого колита, вызванного DSS, у крыс.
Защитные эффекты LPF и SPFC против уменьшенной длины толстой кишки у крыс с DSS-индуцированным острым колитом
Длина толстой кишки крыс в модельной и RCM группах, 10,47±1,53 см и 12,25±0,76 см соответственно, была значительно короче, чем у крыс с группой NC (14,78±0,97 см). Однако длина толстой кишки крыс в группах LPF и SPFC восстановилась до 15,12±1,66 см и 15,97±0,31 см соответственно (дополнительный рис. S2A, B ). Эти результаты показали, что LPF и SPFC восстановили длину толстой кишки до нормального диапазона. Полученные результаты показали, что лечение LPF и SPFC уменьшало повреждение толстой кишки у крыс с DSS-индуцированным острым колитом.
LPF и SPFC снижают уровень экспрессии провоспалительных цитокинов, а SPFC повышает уровень экспрессии противовоспалительного цитокина у крыс с DSS-индуцированным острым колитом
Рисунок 7. LPF- и SPFC-индуцированное снижение провоспалительных цитокинов и увеличение противовоспалительных цитокинов в дистальном отделе толстой кишки крыс с DSS-индуцированным колитом. Уровни экспрессии провоспалительных цитокинов (A) TNF-α, (B) IL-6, (C) IL-1β и противовоспалительного цитокина (D) IL-10 измеряли с помощью qPCR. Данные выражены как среднее значение ± SD (n = 6 на группу). NC: отрицательная контрольная группа; Модель: группа 5% DSS-индуцированного колита; LPF: группа с 5% DSS и обработкой живыми P. freudenreichii; RCM: группа с 5% DSS и обработкой усиленной клостридиальной средой (RCM); SPFC: группа с 5% DSS и обработкой супернатантом культуры P. freudenreichii.
Изменения в SCFAs в фекалиях крыс с DSS-индуцированным острым колитом после лечения LPF или SPFC
P. freudenreichii является пропионат-продуцирующей бактерией; таким образом, чтобы исследовать влияние LPF и SPFC на продукцию SCFA в толстых кишках экспериментальных крыс, проводили высокоэффективную жидкостную хроматографию ( ВЭЖХ ) с фекалиями крыс с DSS-индуцированным острым колитом. Концентрация ацетата до того, как крысам давали DSS, была выше в группах LPF и SPFC (690,52 ± 15,61 и 581,26 ± 13,50 мкмоль / г фекалий соответственно), чем в группе NC (486,45 ± 47,63 мкмоль / г фекалий), модельной группе (561,30 ± 1,72 мкмоль / г фекалий) и группе RCM (447,54 ± 14,79 мкмоль / г фекалий) (рис. 8А). Хотя концентрация ацетата увеличилась в группах LPF и SPFC, только группа SPFC показала значительное увеличение по сравнению с концентрацией в группе RCM. После введения DSS концентрация ацетата во всех группах снизилась, и не было значительного различия в концентрации ацетата между группами. Концентрации пропионата в группах LPF и SPFC значительно увеличились до 19,01 ± 1,14 мкмоль / г фекалий и 34,99 ± 3,18 мкмоль / г фекалий соответственно по сравнению с концентрацией в группе NC (11,32 ± 1,66 мкмоль / г фекалий) до DSS администрации (рис. 8B). После того, как крысам давали DSS, концентрации пропионата у крыс во всех группах, кроме группы NC, были ниже, чем у крыс до введения DSS. Концентрации пропионата в модельной и РКМ группах составляли 1,88 ± 0,32 мкмоль / г фекалий и 4,04 ± 0,94 мкмоль / г фекалий соответственно, тогда как группы LPF (17,31 ± 1,93 мкмоль / г фекалий) и SPFC (24,07 ± 8,05 мкмоль / г фекалий) показали более высокие концентрации пропионата, чем модельная и RCM группы, соответственно. До того как крысам давали DSS, концентрации бутирата в фекалиях в группах NC, Модельной, LPF, RCM и SPFC составляли 36,89 ± 5,43 мкмоль / г фекалий, 34,62 ± 0,52 мкмоль / г фекалий, 37,55 ± 6,76 мкмоль / г фекалий, 23,24 ± 0,02 мкмоль / г фекалий и 40,29 ± 2,00 мкмоль / г фекалий соответственно (рис. 8C), что выявило одинаковую концентрацию бутирата во всех группах, кроме группы RCM. После обработки DSS концентрации бутирата в модельной (19,71 ± 0,27 мкмоль / г фекалий) и RCM (11,77 ± 1,92 мкмоль / г фекалий) группах значительно снизились по сравнению с концентрациями в группе NC (40,94 ± 2,37 мкмоль / г фекалий), тогда как группы LPF (37,21 ± 2,53 мкмоль / г фекалий) и SPFC (22,27 ± 2,06 мкмоль / г фекалий) показали значительно более высокие концентрации, чем группы модели и RCM, соответственно. Ацетат снизился в группах NC и LPF после лечения DSS. В отличие от ацетата уровни пропионата и бутирата в модельной и RCM-группах значительно снижались у крыс с DSS-индуцированным острым колитом по сравнению с уровнями у крыс в группе NC, тогда как уровни пропионата и бутирата в группах LPF и SPFC были значительно выше, чем в модельной и RCM группах соответственно. SPFC содержал пропионат, который может влиять на повышение концентрации фекального пропионата у крыс, получавших SPFC.
Рисунок 8. Концентрация SCFA повышалась в толстой кишке крыс, получавших лечение LPF и SPFC с острым колитом, индуцированным DSS. Концентрации SCFA в фекалиях крыс измеряли методом ВЭЖХ, и полученные данные выражали в виде среднего значения ± SD (мкмоль/г фекалий). Концентрации ацетата (A), пропионата (B) и бутирата (C) до (слева) и после (справа) лечения DSS. NC: отрицательная контрольная группа; Модель: группа 5% DSS-индуцированного колита; LPF: группа с 5% DSS и обработкой живыми P. freudenreichii; RCM: группа с 5% DSS и обработкой усиленной клостридиальной средой (RCM); SPFC: группа с 5% DSS и обработкой супернатантом культуры P. freudenreichii.
Количество Propionibacterium в кишечнике после введения LPF
Для подтверждения того, что перорально введенные LPF достигали и оседали в кишечнике, колонии Propionibacterium в фекалиях группы LPF подсчитывали с использованием селективной среды с дрожжевым экстрактом лактатного агара (YELA). Были использованы образцы дней 7, 14, 21 и 29. Количество Propionibacterium на 7-й день, последний день адаптационного периода, было ниже обнаруживаемого диапазона (дополнительный рис. S3). Однако после того, как 10 8 КОЕ LPF вводили перорально в течение 7 дней (день 14), количество пропионибактерии быстро увеличивалось до 1,24×10 5 КОЕ/г фекалий. До 21 дня бактерия поддерживалась на почти постоянном уровне (1,16×10 5 КОЕ/г фекалий). В последний день 5%-ного DSS-лечения для индукции колита, на 29-й день, количество пропионибактерии слегка увеличилось до 3,80×10 5 КОЕ/г фекалий. Хотя на среде YELA наблюдался некоторый рост других бактерий, результаты показали, что перорально введенные LPF достигли кишечника и стали устойчивыми.
ОБСУЖДЕНИЕ
В настоящее время, учитывая интерес к взаимодействию между хозяином и кишечной микробиотой, широко распространены исследования, показывающие положительное влияние пробиотиков на здоровье человека. Однако механизм полезных улучшений, вызванных бактериями при различных заболеваниях, до сих пор неясен.
В этом исследовании некоторые компоненты RCM могут быть перенесены в SPFC; таким образом, RCM был использован для экспериментального контроля. Хотя это не было статистически значимым, RCM продемонстрировал слабую способность увеличивать уровень экспрессии MUC2 in vitro. RCM содержит ацетат (3 г/л), а ацетат также немного увеличивает экспрессию MUC2 в клетках LS 174T; это действие могло вызвать небольшое повышение уровня экспрессии MUC2. Хотя оценки DAI для групп LPF и SPFC существенно не отличались, другие результаты были различны между ними с точки зрения оценки гистопатологии и экспрессии цитокинов, особенно отсутствие ингибирующего эффекта SPFC на экспрессию TNF-α.
SlpB, поверхностный белок P. freudenreichii, играет роль в адгезии бактерии к клеточной линии аденокарциномы толстой кишки человека HT-2926. Пероральное введение LPF увеличивало количество пропионибактерий в кишечнике группы LPF, что означает, что LPF будет производить пропионат в кишечнике, что приведет к увеличению его уровня в группе LPF по сравнению с таковым в группе NC. В этом исследовании были использованы специфические беспатогенные крысы (SPF), что означает, что, хотя существует некоторое колебание в составе микробиоты, микробиота в их кишечнике уже установлена. Хотя колонии, выращенные на среде, селективной к пропионибактериям, увеличились в кишечнике группы LPF, неясно, что на этой среде были выращены только P. freudenreichii. Поэтому, чтобы убедиться, что вид P. freudenreichii был установлен в кишечнике и что он вызывает улучшение при остром колите, необходимы дальнейшие исследования с использованием животных, не содержащих микробов. Кроме того, хотя LPF и SPFC показали незначительную разницу в индуцировании улучшений при остром колите, вызванном DSS, их введение улучшило острый колит. Поэтому в ходе дальнейших исследований следует определить эффективный фактор(ы) в LPF и SPFC.
В заключение следует отметить, что молочные продукты P. freudenreichii обладают пробиотическими свойствами, в том числе способностью убивать раковые клетки толстой кишки. Кроме того, в этом исследовании было представлено новое объяснение влияния P. freudenreichii на облегчение колита. В данной работе подчеркивается потенциал P. freudenreichii в качестве пробиотика для безопасного и эффективного улучшения ВЗК путем восстановления количества бокаловидных клеток кишечника, сопровождающегося повышением экспрессии MUC2, а также оказывающего противовоспалительное действие в дистальном отделе кишечника.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалы
Среда RPMI-1640, фетальная бычья сыворотка (FBS) и пенициллин/стрептомицин для культивирования клеток были получены из компании HyClone (Logan, UT, США). Усиленная клостридиальная среда (RCM) была приобретена у компании Oxoid (Hampshire, Великобритания), 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолий бромид (MTT) был получен из компании Amresco (Solon, OH, США), а декстран сульфат натрия (DSS, MW 36,000–50,000 Da) был приобретен у MP Biomedicals (Solon, OH, США). Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)-оценка ацетата, пропионата и бутирата; диметил сульфоксид (DMSO); и 4′, 6-диамидино-2-фенилиндол (DAPI) были получены из компании Sigma (Сент-Луис, штат Миссури, США).
Клеточная культура
Бокаловидные клетки человека LS 174 T, полученные из корейского банка клеточных линий (Сеул, Корея), культивировали в среде RPMI-1640 с добавлением 10% FBS, 100 ед/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина при 37°C в атмосфере 5% CO2 и 95% воздуха, а среду заменяли свежей каждые два дня.
Подготовка LPF и SPFC
Измерение цитотоксичности SPFC в клетках LS 174T
Предварительно слитые клетки LS 174 Т высевали в 96-луночные планшеты и обрабатывали 10% (v/v) SPFC или RCM в среде RPMI в течение 48 часов. Среду отсасывали и клетки инкубировали в МТТ, разведенном средой RPMI, в течение 1 часа при 37°С. Затем полученные кристаллы формазана растворяли в 100 мкл DMSO в течение 1 часа при комнатной температуре. Поглощение измеряли при 540 нм с использованием считывающего устройства для микропланшетов SpectraMax 340 (Molecular Devices Corp., Саннивейл, Калифорния, США). Относительную жизнеспособность клеток (%) рассчитывали по следующему уравнению: жизнеспособность клеток (%) = [OD (экспериментальная группа) / OD (контрольная группа)] × 100.
ELISA
Для измерения секретируемого MUC2 супернатанты клеточной культуры LS 174 готовили центрифугированием при 1000×g при 4°C. Концентрацию белка MUC2 в супернатантах измеряли в соответствии с инструкциями из набора ELISA для человеческого MUC2, полученного от Elabscience (E-EL-H0632, Хьюстон, Техас, США).
Иммуноцитохимия
Клетки фиксировали 4% параформальдегидом и пермеабилизировали 0,1% Тритоном Х-100 в течение 10 минут. После блокирования с 10% нормальной ослиной сывороткой клетки инкубировали с первичным антителом против MUC2 (1: 1000, GTX100664, Genetex, Irvine, CA, USA) при 4°C в течение ночи. Козлиные анти-кроличьи IgG (H+L), DyLight 488 (1:1000, 35552, Thermo Scientific) использовали в качестве вторичного антитела, а DAPI (1: 10000) применяли для противодействия окрашиванию ядер в течение 10 минут при комнатной температуре. Образцы промывали буферным раствором PBS три раза в течение 5 минут, и покровные стекла помещали на предметные стекла и устанавливали с использованием VECTASHIELD® (Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA). Изображения получали с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа Nikon C1 plus (Nikon, Токио, Япония).
DSS-индуцированная модель острого колита крыс
Гистологические анализы и IHC
Оценка индекса активности заболевания (DAI) и длины толстой кишки
Измерение экспрессии генов методом qPCR
ВЭЖХ
Propionibacterium-селективные среды
Статистический анализ
Бифидогенный стимулятор роста для лечения активного язвенного колита: пилотное исследование
Краткое резюме
Метод: Двенадцать пациентов с язвенным колитом легкой и средней степени активностью получали перорально 4,5 г BGS ежедневно в течение 4 недель в рамках открытого протокола лечения, в то время как базовая противовоспалительная терапия продолжалась. Ответ на лечение оценивали клинически и эндоскопически. В образцах стула изучали концентрацию короткоцепочечных жирных кислот и состав комменсальных бактерий, включая виды Bifidobacteria, Enterobacteria и Bacteroides.
Результат: Пациенты показали улучшение показателей индекса клинической активности со значительным снижением показателя с 7,4 ± 2,8 до 4,7 ± 1,5 (среднее значение ± стандартная ошибка среднего, P
Вывод: Пероральная терапия BGS может представлять собой нетоксичный способ лечения язвенного колита. Однако необходимы контролируемые исследования, чтобы продемонстрировать его эффективность в лечении этого расстройства.
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ