propionibacterium freudenreichii ниже нормы у ребенка что это значит

Пропионовые (пропионовокислые) бактерии

Пропионовые бактерии: ближе, чем вы думаете

Эксперты подсчитали, что общий вес бактерий, живущих в организме человека, составляет два килограмма. Они населяют его как жители в многоквартирном доме – повсюду. Знакомим вас с одним из «жильцов» — пропионовые бактерии.

Пропионовые бактерии найдете на коже лица и не только…

Пропионовокислые бактерии входят в состав облигатной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Они продуцируют пропионовую кислоту, которая образуется в результате пропионового брожения (аналогичного молочнокислому, вызываемому лактобактериями). Но, в отличие от лактобактерий, все штаммы которых являются полезными и которые ни при каких обстоятельствах не могут стать патогенными, некоторые виды пропионовых бактерий могут быть условно-патогенными и причинять вред организму человека при снижении иммунитета.

Штамм Propionibacterium acnes относится к условно-патогенной флоре и живет на коже здоровых людей, не вызывая патологии. Вы можете не замечать их активности, но лишь до той поры, пока иммунитет организма высокий. Когда он ослаблен и защитные механизмы снижены, даже самые безобидные представители патогенной сферы способны причинить дискомфорт.

Как способны вам навредить пропионовые бактерии? Их «работу» легко увидеть воочию – на своем лице. Именно они становятся причиной возникновения угрей или прыщей — акне, а также они могут стать причиной блефарита, эндофтальмита и других заболеваний глаз.

Дело в том, что пока иммунитет человека высокий и нет предпосылок к каким-либо заболеваниям, пропионовые бактерии безобидно живут в полостях сальных желез и волосяных фолликул. В своем большинстве они никак себя не проявляют. Но это лишь до той поры, когда организм не дает сбой.

Как развивается воспалительный процесс с участием пропионовых бактерий

В воспалительном процессе с участием пропионовых бактерии можно выделить четыре стадии, которые развиваются одновременно:

Избавляемся от проблемы: профилактика и лечение

Акне, воспалительный процесс с участием пропионовых бактерии, поддаётся лечению. В зависимости от сверхчувствительности организма к этому типу бактерий одни пациенты довольно быстро избавляются от акне, у других оно проходит с осложнениями.

Схему лечения назначает врач-дерматолог. Она может включать в себя диету, нанесение лечебных мазей, приём антибиотиков, в сложных случаях применение лазера.

Источник

Клинико-диагностическое значение метода масс-спектрометрии микробных маркеров при рецидивирующем течении хронического фарингита

Статья посвящена применению нового метода диагностики — масс-спектрометрии микробных маркеров при хроническом фарингите (ХФ) рецидивирующего течения. Данный метод основан на количественном определении маркеров микроорганизмов: жирных кислот, альдегидов, с

The article covers the new method of diagnostics — microbial markers mass spectrometry in chronic pharyngitis (CPH) with recurrent course. This method is based on quantitative definition of microorganism markers: fatty acids, aldehydes, alcohols and sterols directly in the clinical material (throat smears) in CPH. The technology allows to define, by the level of microbial markers, concentration of 57 microorganisms in the clinical material, within 3 hours after it gets to the laboratory.

Хронический фарингит (ХФ) — социально значимая проблема: до 5% трудоспособного населения РФ и более 70% пациентов, обращающихся к оториноларингологам, страдают ХФ [1]. Жалобы на постоянные боли, першение в зеве, ощущение слизи, «комка в горле», длительный приступообразный кашель, нарушение сна беспокоят пациентов в течение многих лет. Лечение у оториноларингологов и иммунологов часто дает временный эффект, в связи с чем у лиц с ХФ значительно снижено качество жизни [2].

В настоящее время основными этиологическими факторами при ХФ являются: Streptococcus группы А, С и G, Staphylococcus spp., Streptococcus pneumoniae, Chlamydia trachomatis, Moraxella catarrhalis, Candida spp., грамотрицательные бактерии [3–5]. При обострении ХФ имеют значение вирусы (адено-, рино-, герпесвирусы).

Лечение ХФ включает местные антисептики и анестетики, иммунотерапию (Имудон, Полиоксидоний, Ликопид, лизаты бактерий, др.), по показаниям применяется системная антибактериальная терапия. Однако комплексная терапия в большом числе случаев оказывает временный эффект — рецидивирующее течение ХФ отмечается у более 40% пациентов [6].

Материалы и методы исследования

В настоящей работе впервые при ХФ рецидивирующего течения применили новый метод диагностики — масс-спектрометрию микробных маркеров (МСММ). Данный метод основан на количественном определении маркеров микроорганизмов: жирных кислот, альдегидов, спиртов и стеринов непосредственно в клиническом материале (мазке из зева) при ХФ. Технология позволяет определять по уровню микробных маркеров концентрацию 57 микроорганизмов (10 5 клеток/грамм) в клиническом материале через три часа после его поступления в лабораторию [7, 8]. По содержанию маркеров далее, с помощью математических методов, производится пересчет их уровня на количество микробных клеток на грамм биоматериала.

По результатам проведенного исследования выдается заключение в виде таблицы, включающей следующие показатели: общее содержание микроорганизмов, суммарный уровень токсинов, содержание полезного вещества — плазмалогена, наличие (или отсутствие) 57 микроорганизмов и их концентрация. Проводится сравнение показателя пациента с нормативными значениями (повышение значения более чем в 2 раза считается значимым отклонением от нормы).

В зеве при ХФ с помощью МСММ определяли следующие микроорганизмы:

Метод имеет разрешение для диагностического использования с 2010 г. (разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2010/038 от 24 февраля 2010 г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития). Несмотря на большие клинические возможности МСММ, его применение в практической медицине затруднено из-за «сложности клинической трактовки результатов». В связи с этим целью настоящей работы является разработка интерпретации данных МСММ при ХФ.

МСММ позволяет оценивать суммарное содержание микроорганизмов, уровни эндотоксина, плазмалогена.

Суммарное содержание микроорганизмов значительно повышается при неблагоприятном состоянии слизистых носоглотки, в том числе при снижении местного иммунитета (при этом могут быть местно снижены: активность фагоцитов, продукция секреторного иммуноглобулина А, др.), что характерно для пациентов с ХФ, условно-патогенная микрофлора увеличивается в количестве и приобретает патогенные свойства.

Эндотоксин представляет собой липополисахарид (ЛПС), который вырабатывается в основном грамотрицательными микроорганизмами, клостридиями (C. tetani) и др., вызывает симптомы интоксикации [9].

Плазмалоген — это альдегидогенный липид, который вырабатывается кишечной микробиотой в норме: эубактериями, бифидобактериями, пропионобактериями, клостридиями (они составляют более половины колонизации кишечной стенки) [10]. Плазмалоген защищает от окисления ненасыщенные жирные кислоты, регулирует высвобождение из клеток холестерина. Максимальное его количество обнаружено в миелине нервных клеток, сердечной мышце, почках, сперме [11], в значимых — патогенных, условно-патогенных микроорганизмах (микробах, грибах, вирусах).

Клиническая характеристика пациентов

Проведено обследование 62 пациентов с ХФ (мазок из задней стенки глотки, зева, метод МСММ). Среди обследованных лиц: мужчин было 18, женщин — 44. Возраст пациентов колебался от 25 до 63 лет, средний возраст — 39,7 года.

Длительность ХФ колебалась от 4 до 29 лет, средняя продолжительность болезни составила 16,3 года. Все пациенты отмечали рецидивирующее течение ХФ, они неоднократно проходили лечение у оториноларингологов, иммунологов.

Катаральная форма ХФ отмечена у 40% лиц, атрофическая — у 10%, гиперпластическая — у 50% лиц. 80% пациентов имели лимфаденопатию шейных лимфоузлов.

Сопутствующие заболевания: у 10% больных имела место герпесвирусная инфекция (лабиальная форма), у 5% лиц — хроническая Эпштейна–Барр-вирусная инфекция (перенесли инфекционный мононуклеоз, в крови отмечался повышенный уровень IgG к капсидному, ядерному антигенам вируса Эпштейна–Барр, на момент исследования в зеве методом полимеразной цепной реакции — вирус Эпштейна–Барр не выявлялся), у 70% — хронический тонзиллит (из них 20% имели гиперплазию миндалин), 20% лиц перенесли тонзилэктомию, частые острые респираторные вирусные инфекции — 25% лиц, у 20% — хронический синусит, у 10% — хронический гайморит, 5% имели хронический стоматит (рецидивирующее течение). В обследованную группу не включены пациенты с системными заболеваниями (которые могут возникать при осложненном течении ХФ, хронического тонзиллита). У большей части обследованных имели место несколько сопутствующих заболеваний.

Все пациенты с ХФ в период проведения обследования МСММ имели жалобы на боль, першение в горле, стекание слизи по задней стенке глотки.

Результаты и обсуждение

У обследованных пациентов (n = 62) определяли следующие показатели:

1. Определяли суммарное содержание микроорганизмов (рис. 1) в мазке из зева методом МСММ. Как следует из рис., у 85% пациентов данный показатель увеличен:

2. Оценивали уровень эндотоксина. Как следует из рис. 2, у 87% пациентов с ХФ увеличено содержание эндотоксина в мазке из зева:

3. Определяли количество плазмалогена у пациентов с ХФ (рис. 3). Как следует из полученных результатов, продукция плазмалогена снижена у 71% пациентов с ХФ:

4. Проведено выявление в зеве у лиц с рецидивирующим течением ХФ методом масс-спектрометрии микроорганизмов, которые в норме не встречаются или встречаются в количествах до 80 × 10 5 клеток на 1 грамм. К ним относятся:

На рис. 4 представлены частота встречаемости данных микроорганизмов (в виде процента лиц с повышенным содержанием данных микроорганизмов) и степень их повышения.

5. Проведено определение содержания маркеров условно-патогенных микроорганизмов, которые в зеве в норме встречаются в достаточно большом количестве (от 100 до 900 × 10 5 на 1 грамм). У лиц с ХФ их уровень значительно увеличивается (рис. 5) [12, 13]. Как следует из рис. 5, основными микроорганизмами из данной группы при ХФ являются: Streptococcus spp., Staphylococcus aureus, Bacteroides fragilis, Clostridium spp. (группа C. tetani), Eubacterium spp., Eggerthella lenta, Nocardia spp.

6. Проведена оценка уровня вирусов группы герпеса — цитомегаловируса и герпеса (рис. 6, 7).

По результатам анализа (рис. 6) было установлено, что содержание маркеров цитомегаловируса (метод МСММ) превышает норму у 79% пациентов:

У пациентов с ХФ наблюдается увеличение уровня Herpes spp. (рис. 7). Повышение содержания маркеров герпеса обнаружено у 45% пациентов с ХФ:

Показатель вируса Эпштейна-Барр превышен у 8% пациентов с ХФ по сравнению с нормой.

7. Определяли содержание грибковых маркеров в зеве при ХФ: Aspergillus spp., Candida spp., кампестерол, ситостерол (микроскопические грибы).

Повышение уровня грибковых маркеров Aspergillus spp. обнаружено у 47% пациентов:

Повышение уровня Candida spp. выявлено у 45% пациентов:

8. Выявлена общая закономерность у всех обследованных пациентов с рецидивирующим течением ХФ (n = 62):

8.1. Повышено содержание грамотрицательных бактерий (Kingella spp. и др.), в связи с этим можно предположить, что пациенты с ХФ находятся в группе повышенного риска развития осложненного течения уже имеющихся инфекционно-воспалительных процессов [14] в урогенитальной области, появления урогенитальных заболеваний при наследственной предрасположенности, неблагоприятных условиях (переохлаждение, дисфункции яичников, риск заболеваний, передающихся половым путем, др.).

8.2. Увеличено содержание кампилобактера (это микроорганизм, который встречается при заболеваниях желудка, при гастроэзофагальных нарушениях), данное наблюдение подтверждают описанные в литературе данные о том, что в патогенезе рецидивирующего ХФ имеют значение хронические гастриты и «гастроэзофагальные нарушения» [15].

Заключение и выводы

1. Метод масс-спектрометрии микробных маркеров (57 микроорганизмов) в мазке из зева у пациентов с рецидивирующим течением ХФ может быть рекомендован как дополнительный к основным методам диагностики (посевы, полимеразная цепная реакция из зева) в сложных клинических случаях и при неэффективности терапии.

2. Новыми критериями эффективности терапии при ХФ может являться нормализация:

3. При анализе результатов МСММ из зева при ХФ клиническое значение имеет:

4. Новый метод диагностики МСММ позволяет разработать более эффективную терапию при ХФ у конкретного пациента с учетом возможности выявления «микст-микрофлоры»: бактериальной (патогенной, условно-патогенной — в большом количестве), грибковой, вирусной в одном исследовании из одного образца в течение 3 часов.

5. Учитывая, что у всех пациентов с рецидивирующим течением ХФ увеличен уровень маркеров кампилобактера и грамотрицательных микроорганизмов, рекомендуется проведение:

6. Тактика лечения пациентов с рецидивирующей формой ХФ, прошедших обследование — масс-спектрометрию по 57 микробным маркерам, при выявлении «микст-инфекции» основывается, в зависимости от полученных результатов, на применении:

Литература

* ФГБОУ ВО ОГУ им. И. С. Тургенева, Орел
** ГБУЗ МО МОНИКИ им. М. Ф. Владимирского, Москва
*** ФГБОУ ВО МГМСУ им. А. И. Евдокимова МЗ РФ, Москва
**** ГК Медицинский центр «XXI век», Москва

Клинико-диагностическое значение метода масс-спектрометрии микробных маркеров при рецидивирующем течении хронического фарингита/ И. А. Снимщикова, Б. В. Агафонов, А. В. Симонова, В. В. Пчелякова, А. В. Гострый
Для цитирования: Лечащий врач № 7/2018; Номера страниц в выпуске: 58-62
Теги: боль в горле, першение, кашель, воспаление

Источник

Propionibacterium freudenreichii: Общие характеристики и пробиотические свойства

Молочные пропионовокислые бактерии как ферментирующие и пробиотические микроорганизмы

Propionibacterium freudenreichii : Общие характеристики и пробиотические свойства

1. Введение

Термин « пробиотики » включает в себя живые микроорганизмы, включая бактерии и дрожжи, обладающие полезными для здоровья свойствами и подходящие для безопасного употребления, что подтверждается их диетическим использованием на протяжении тысячелетий истории человечества [1–3]. Молочнокислые бактерии и бифидобактерии представляют собой традиционные виды пробиотических бактерий, широко документированные и коммерциализированные [3, 4]. Однако в среде пробиотиков появились различные виды, такие как молочные виды Propionibacterium freudenreichii [4, 5], которые филогенетически связаны с бифидобактериями (Рисунок 1) [4].

Рис. 1. Филогенетическое дерево, показывающее геномное сходство между видами, способствующими укреплению здоровья, P. Freudenreichii и другими пробиотическими или близкородственными видами.

Бывший род Propionibacterium включал группу микроорганизмов, имеющих важное значение для промышленности и здравоохранения благодаря производству ценных метаболитов, пищевых, косметических и фармакологических продуктов [6]. Ранее в этот род входили классические виды молочных пропионибактерий и патогенные пропионибактерии, ассоциированные с кожей [7]. Однако переоценка таксономии на основе генома предложила реклассификацию кожных бактерий в род Cutibacterium вместе с включением двух других новых родов ранее классических пропионибактерий, Acidipropionibacterium и Pseudopropionibacterium [7]. P. freudenreichii, один из наиболее заметных видов молочных пропионибактерий, сохранил свою прежнюю таксономическую классификацию [4, 7].

Рисунок 2. Изображение, полученное при оптической микроскопии, демонстрирующее морфологический аспект культуры P. freudenreichii CIRM-BIA129 с типичными агрегатами, напоминающими китайские иероглифы.

2. Технологическое значение пропионибактерий

P. freudenreichii широко используется для производства сыров швейцарского типа, таких как Эмменталь [5, 15] (рис. 3). В таких молочных матрицах газ CO₂, который образуется во время ферментации, образует пузырьки, которые медленно диффундируют, создавая характерные отверстия или «глазки» в структуре сыра [9, 12]. Сырный ароматизатор относится к пропионату и ацетату, а также к продуктам катаболизма аминокислот и гидролиза жиров пропионибактериями [16, 17]. Важно отметить, что эти молочные продукты, содержащие P. freudenreichii, проявляют противовоспалительные свойства in vivo [18–20], повышая узнаваемость этой бактерии и ее продуктов как полезных для здоровья. Таким образом, молочные пропионибактерии считаются бактериями 2-в-1, обладающими как ферментативными, так и пробиотическими свойствами, что делает их идеальными для разработки ферментированных пищевых продуктов, способствующих укреплению здоровья [5, 18].

Рис. 3. Сыр Эмменталь, полученный с использованием P. freudenreichii CIRM-BIA129 в сочетании со Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii.

Производство витамина B12, органических кислот, трегалозы и других метаболитов вместе с безопасным использованием в качестве закваски для созревания сыра и пробиотическими характеристиками делают эту бактерию привлекательной для ряда биотехнологических и промышленных применений [5, 6, 29, 30]. Для улучшения этих свойств был проведен широкий спектр генетических и экологических оптимизаций [6, 29]. Более того, некоторая оптимизация условий выращивания и обработки позволила повысить устойчивость к хранению и нескольким промышленным процессам, таким как сублимационная сушка и распылительная сушка [30–33].

3. Изменчивость штаммов пропионибактерий

Было показано, что интересные свойства этой бактерии, такие как полезные для здоровья свойства и участие в промышленном производстве витамина B12 и сыра, зависят от штамма, что указывает на необходимость анализа, учитывающего эту изменчивость [9]. Например, некоторые штаммы показали различия в деградации азота и сахара, которые имели генетическое происхождение, вероятно, в результате горизонтальных переносов, дупликаций, транспозиций и других мутаций [13]. Это разнообразие штаммов было подтверждено на геномном уровне другим исследованием и приписано мобильным элементам таким образом, что пластичность генома позволяла бактериям адаптироваться к нескольким средам [34].

Ввиду этой вариабельности, связанной со штаммом, были предприняты усилия по определению критериев для выбора штаммов пробиотиков. Эти критерии включают толерантность к стрессам, возникающим в желудочно-кишечном тракте, адгезию к клеткам-хозяевам, антипатогенную активность, противоопухолевый потенциал, иммуномодулирующие свойства, промышленные требования и молекулярную характеристику с использованием методологий omics [3]. Все больше данных показывает, что P. freudenreichii удовлетворяет этим критериям [5].

4. Стрессоустойчивость пропионибактерий

Что касается стрессоустойчивости и адаптации к желудочно-кишечному тракту (ЖКТ), некоторые штаммы P. freudenreichii представили адаптации, включая морфологические и протеомные модификации 35. Например, эти модификации были проверены во время реакции толерантности к кислоте у штамма P. freudenreichii SI41, который был исследован с использованием кинетического исследования продукции белков стресса во время кислотной адаптации [35]. В результате носитель карбоксильного биотина и белки, участвующие в синтезе и репарации ДНК, были связаны с ранней реакцией на кислотный стресс, тогда как шаперонины GroEL и GroES были связаны с поздней реакцией на кислотный стресс [35]. Анализ с тем же штаммом показал, что соли желчи (смесь холата и дезоксихолата) вызывают резкие морфологические изменения и индуцируют белки, связанные с восприятием и трансдукцией сигналов, общим стрессом и альтернативным сигма-фактором [36]. Тот же штамм был использован в последующем всестороннем исследовании, которое включало условия тепла, кислоты и желчных солей для изучения толерантности P. freudenreichii. В результате каждая форма стресса индуцировала специфические белки, но шесть из них были общими для всех стрессов, включая шапероны и белки, участвующие в энергетическом метаболизме и восстановлении окислительного стресса [37]. Исследование in vitro, в котором участвовали 13 штаммов P. freudenreichii, показало, что большинство из них обладали высокой способностью к толерантности к имитируемым желудочным сокам с различным рН и условиями тонкой кишки [38].

Более того, эта устойчивость также была подтверждена in vivo. мРНК метилмалонил-транскарбоксилазы P. freudenreichii была обнаружена в образцах кала человека с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой в реальном времени ( RT-PCR ) [39]. Метилмалонил-транскарбоксилаза является ключевым ферментом транскарбоксилазного цикла, экспрессируется только при активной пропионовой ферментации, поэтому ее обнаружение в образцах кала показало, что бактерия выжила и оставалась метаболически активной, транскрибируя гены в пищеварительном тракте человека [39]. Многоштаммовое исследование с использованием крыс, ассоциированных с микробиотой человека, отслеживало состав кишечной микробиоты и продукцию короткоцепочечных жирных кислот, подтверждая, что устойчивость P. freudenreichii к стрессу в ЖКТ также зависит от штамма [40]. Было показано, что P. freudenreichii CIRM-BIA1 метаболически и физиологически адаптируется к среде толстой кишки свиней с изменениями углеводного обмена, понижающей регуляцией генов стресса и повышающей регуляцией генов деления клеток [41]. Кроме того, использование пищевых носителей для доставки P. freudenreichii, таких как сыр и ферментированное молоко, улучшило его устойчивость к стрессовой среде ЖКТ [15, 18, 19, 42, 43].

Также были изучены другие аспекты устойчивости P. freudenreichii к стрессовым условиям, такие как длительная нехватка питательных веществ [44, 45]. Скрининг был проведен с восемью штаммами P. freudenreichii, которые инкубировали в течение нескольких дней после начала стационарной фазы без дополнительных добавок питательных веществ. Они показали высокую выживаемость и отсутствие лизиса, что указывает на то, что эти штаммы адаптируются к длительной нехватке питательных веществ, используя жизнеспособное, но не культивируемое состояние [45]. Штамм P. freudenreichii CIRM-BIA138 был дополнительно изучен в этих условиях инкубации, и было показано, что высокая популяция сохраняется даже после истощения лактата, предпочтительного источника углерода. Анализ RNA-seq показал, что некоторые метаболические пути и пути обработки информации подавлены [44].

5. Адгезионные свойства пропионибактерий

6. Антипатогенная активность пропионибактерий

Есть также несколько свидетельств антипатогенной активности у этого вида. P. freudenreichii JS снижал на 39% адгезию S. aureus к кишечной слизи человека и на 27% его жизнеспособность, вероятно, за счет продукции органических кислот [55]. P. freudenreichii PTCC 1674 секретирует липопептидный биосурфактант с антимикробной активностью, главным образом, против Rhodococcus erythropolis, и антиадгезивной активностью, главным образом, против Pseudomonas aeruginosa [56]. Более того, P. freudenreichii DSM 20270 значительно ингибировал рост E. coli O157: H7 in vitro [51].

P. freudenreichii также проявлял антипатогенные свойства у животных. P. freudenreichii B-3523 и B-4327 влияли на размножение, подвижность и адгезию штаммов Salmonella к эпителиальным клеткам птиц in vitro [57]. Последующее исследование показало, что бесклеточные культуральные супернатанты тех же пробиотических штаммов обладают бактерицидным действием против Salmonella enterica serovar Heidelberg с множественной лекарственной устойчивостью [58]. Анализы in vivo также показали, что штаммы пробиотиков снижают колонизацию и распространение патогенов в слепой кишке в печени у индюшат [58]. Кроме того, было показано, что потребление P. freudenreichii ограничивает и задерживает колонизацию кишечного тракта мышей патогеном Citrobacter rodentium [59].

В соответствии с синергизмом, наблюдаемым с точки зрения адгезии, были предложены комбинации пробиотиков для улучшения антипатогенной активности, такие как комбинация P. freudenreichii JS, L. rhamnosus GG и LC705 и B. breve 99, которые способствовали ингибированию, вытеснение и конкуренция с несколькими патогенными видами, такими как S. enterica, Listeria monocytogenes и Clostridium difficile [60]. В другом исследовании P. freudenreichii JS уменьшал адгезию Helicobacter pylori к клеткам кишечника Caco-2 при индивидуальном использовании, но также подавлял утечку через мембрану, улучшал функцию эпителиального барьера и модулировал воспалительные цитокины при использовании в сочетании со штаммами L. rhamnosus и B. breve. [61].

7. Противоопухолевый потенциал пропионибактерий

Обнадеживающие результаты в контексте кишечного канцерогенеза также были получены у этого вида. Пионерское исследование показало, что P. freudenreichii ITGP18 и P. freudenreichii SI41 могут вызывать апоптоз культивируемых клеточных линий колоректальной карциномы человека in vitro, и этот эффект опосредован короткоцепочечными жирными кислотами ( SCFAs ), такими как пропионат и ацетат, действующими на митохондрии раковых клеток [62]. В дальнейшем было уточнено, что эффект SCFAs модулируется внеклеточными сдвигами pH; а при кислом pH режим гибели клеток изменялся с апоптоза на некроз в клетках HT-29 толстой кишки человека [63]. Эти эффекты были подтверждены in vivo: P. freudenreichii TL133 индуцирует апоптоз клеток толстой кишки у крыс, ассоциированных с микробиотой человека, получавших 1,2-диметилгидразин, но не у здоровых крыс [64].

Другой штамм, P. freudenreichii ITG P9, также использовался для разработки ферментированного молока с антионкогенным потенциалом, поскольку он индуцировал апоптоз в культивируемых клетках рака желудка человека HGT-1 in vitro [43]. Затем это ферментированное молоко было предложено в качестве адъюванта в терапии колоректального рака на основе лиганда, индуцирующего апоптоз, связанного с TNF ( TRAIL ), из-за возможного синергического эффекта между бактерией и TRAIL, что было подтверждено усилением цитотоксической активности в клетках HT-29 [65]. В другом исследовании изучались перекрестные помехи между бактерией и раковыми клетками: последние производят лактат в результате метаболического сдвига, называемого «аэробным» гликолизом или «эффектом Варбурга»; затем лактат может использоваться этой бактерией в качестве источника углерода, стимулируя выработку SCFAs [66].

8. Модуляция состава микробиоты

Что касается модуляции состава микробиоты, было показано, что потребление молочных пропионибактерий увеличивает кишечную популяцию бифидобактерий у людей [67, 68]. В соответствии с этим стимуляция бифидогенного роста наблюдалась в бесклеточном фильтрате и клеточном метанольном экстракте, полученном из культур P. freudenreichii 7025 [69]. Последующий анализ с тем же штаммом позволил очистить компонент бифидогенного стимулятора роста, идентифицировать его химическую структуру (2-амино-3-карбокси-1,4-нафтохинон, ACNQ ) и продемонстрировать его бифидогенную активность в концентрации 0,1 нг/мл [70]. Сообщалось, что другой штамм P. freudenreichii ET-3 продуцирует 1,4-дигидрокси-2-нафтоевую кислоту (DHNA) в концентрации 10 мкг/мл, что также стимулировало рост бифидобактерий [71]. Положительный эффект DHNA был позже подтвержден in vivo с использованием мышей с колитом, вызванным 2,0%-ным декстран-сульфатом натрия (DSS). DHNA ослабляет воспаление за счет модуляции бактериальной микробиоты кишечника и подавления инфильтрации лимфоцитов [72].

Бифидогенный стимулятор роста, полученный из P. freudenreichii, также вводился перорально пациентам-людям в пилотном исследовании, что является многообещающим для лечения язвенного колита [73]. Последующие исследования включали оптимизацию производства бифидогенных стимуляторов роста, включая увеличение производства за счет перехода на аэробные условия роста [74] и использование молочной кислоты в качестве источника углерода в биореакторной системе с фильтрующим устройством [75].

9. Иммуномодулирующие свойства пропионибактерий

Таблица 1. Белки P. freudenreichii, связанные с его иммуномодулирующими свойствами.

Источник