Limosilactobacillus reuteri -Limosilactobacillus reuteri

Limosilactobacillus reuteri
Videnskabelig klassificering
Domæne:
Bakterie
Phylum:
Firmicutes
Klasse:
Baciller
Bestille:
Lactobacillales
Familie:
Lactobacillaceae
Slægt:
Limosilactobacillus
Arter:
L. reuteri
Binomisk navn
Limosilactobacillus reuteri
Zheng et al., 2020
Synonymer
  • Lactobacillus reuteri Kandler et al., 1980
  • Lactobacillus fermentum biotype II Reuter, 1965

Limosilactobacillus reuteri er en mælkesyrebakterie, der findes i en række forskellige naturlige miljøer, herunder mavetarmkanalen hos mennesker og andre dyr. Det ser ikke ud til at være patogent og kan have sundhedsmæssige virkninger.

Opdagelse

Ved begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev L. reuteri registreret i videnskabelige klassifikationer af mælkesyrebakterier , selvom det på dette tidspunkt fejlagtigt blev grupperet som et medlem af Lactobacillus fermentum . I 1960'erne omklassificerede yderligere arbejde af mikrobiologen Gerhard Reuter , for hvem arten til sidst blev opkaldt, arten til L. fermentum biotype II.

Der blev fundet betydelige forskelle mellem biotype II og andre biotyper af L. fermentum , til det punkt, at den i 1980 blev identificeret som en særskilt art, og den formelle artidentitet, L. reuteri , blev foreslået. I april 2020 blev L. reuteri overført til slægten Limosilactobacillus .

Udbredelse

L. reuteri findes i en række forskellige naturlige miljøer. Det er blevet isoleret fra mange fødevarer, især kød og mejeriprodukter. Det ser ud til at være stort set allestedsnærværende i dyreriget, idet det er fundet i mave -tarmkanalen og afføring fra raske mennesker, får , kyllinger , grise og gnavere . Det er den eneste art, der udgør en "hovedkomponent" af Lactobacillus -arterne, der er til stede i tarmen hos hvert af de testede værtsdyr, og hver vært synes at have sin egen specifikke stamme af L. reuteri . Det er muligt, at L. reuteri på en eller anden måde bidrager til dets værtsorganismes sundhed.

L. reuteri er til stede som et dominerende medlem af gæringsorganismer i type II surdej ; flere metaboliske egenskaber ved L. reuteri , herunder dannelse af exopolysaccharid og omdannelse af glutamin til glutamat , forbedrer brødkvaliteten.

Effekter

Antimikrobielt

L. reuteri er kendt for at producere reuterin , reutericin 6 og reutericyclin.

Reuterin

I slutningen af ​​1980'erne opdagede Walter Dobrogosz , Ivan Casas og kolleger, at L. reuteri producerede et nyt bredspektret antibiotisk stof via organismens gæring af glycerol . De kaldte dette stof for reuterin efter Reuter. Reuterin er en dynamisk ligevægt med flere forbindelser (HPA-system, HPA) bestående af 3-hydroxypropionaldehyd, dets hydrat og dets dimer . Ved koncentrationer over 1,4 M var HPA -dimeren dominerende. Ved koncentrationer, der var relevante for biologiske systemer, var HPA -hydrat imidlertid mest udbredt efterfulgt af aldehydformen .

Reuterin hæmmer væksten af ​​nogle skadelige gramnegative og grampositive bakterier sammen med gær , svampe og protozoer . Forskere fandt ud af, at L. reuteri kan udskille tilstrækkelige mængder reuterin til at opnå de ønskede antimikrobielle virkninger. Da cirka fire til fem gange mængden af ​​reuterin er nødvendig for at dræbe "gode" tarmbakterier (dvs. L. reuteri og andre Lactobacillus -arter) som "dårlige", ville dette desuden give L. reuteri mulighed for at fjerne tarmindtrængere uden at skade anden tarm mikrobiota.

Nogle undersøgelser satte spørgsmålstegn ved, om produktion af reuterin er afgørende for L. reuteris sundhedsfremmende aktivitet. Opdagelsen af, at det producerer et antibiotikum, førte til en masse yderligere forskning. I begyndelsen af ​​2008 blev L. reuteri bekræftet i stand til at producere reuterin i mave -tarmkanalen , hvilket forbedrer dets evne til at hæmme væksten af E. coli .

Genklyngen, der kontrollerer biosyntesen af ​​reuterin og cobalamin i L. reuteri -genomet, er en genomisk ø erhvervet fra en uregelmæssig kilde.

Kliniske resultater hos mennesker

Selvom L. reuteri forekommer naturligt hos mennesker, findes den ikke hos alle individer. Kosttilskud kan opretholde høje niveauer af det hos personer med mangler. Oral indtagelse af L. reuteri har vist sig effektivt at kolonisere tarmene hos raske individer. Kolonisering begynder inden for få dage efter indtagelse , selvom niveauerne falder måneder senere, hvis indtagelsen stoppes. L. reuteri findes i modermælk . Oral indtagelse fra moderens side øger mængden af L. reuteri, der er til stede i hendes mælk, og sandsynligheden for, at det vil blive overført til barnet.

Sikkerhed

Manipulation af tarmmikrobiota er en kompleks proces, der kan forårsage bakterie-vært-interaktioner. Selvom probiotika generelt betragtes som sikre, er der bekymring for deres anvendelse i visse tilfælde. Nogle mennesker, f.eks. Dem med kompromitteret immunsystem , tarmsyndrom , centrale venekatetre , hjerteklappesygdom og for tidligt fødte børn , har større risiko for bivirkninger. Sjældent kan forbrug af probiotika forårsage bakteriæmi , fungæmi og sepsis , potentielt dødelige infektioner, hos børn med nedsat immunforsvar eller som allerede er kritisk syge.

Tarmsundhed

En af de bedre dokumenterede virkninger af L. reuteri er en signifikant reduktion af symptomvarighed ved pædiatrisk diarrésygdom . L. reuteri er effektiv som profylaktisk behandling af denne sygdom; børn fodrede det, mens raske er mindre tilbøjelige til at blive syge af diarré. Med hensyn til forebyggelse af tarminfektioner fandt sammenlignende forskning L. reuteri at være mere potent end andre probiotika. Dyreforsøg fandt, at det reducerede motoriske komplekser og dermed tarmmotilitet .

L. reuteri kan være effektiv til behandling af nekrotiserende enterocolitis hos præmature spædbørn. Metaanalyse af randomiserede undersøgelser tyder på, at L. reuteri kan reducere forekomsten af sepsis og forkorte den nødvendige varighed af hospitalsbehandling i denne population.

L. reuteri er en effektiv behandling mod spædbarn kolik . Undersøgelser tyder på, at kolikkede spædbørn behandlet med L. reuteri oplever en reduktion i grædetiden sammenlignet med dem, der blev behandlet med simethicon eller placebo. Kolik er imidlertid stadig dårligt forstået, og det er ikke klart, hvorfor eller hvordan L. reuteri forbedrer sine symptomer. En teori mener, at berørte spædbørn græder på grund af mave -tarm -ubehag; hvis dette er tilfældet, er det sandsynligt, at L. reuteri på en eller anden måde virker for at mindske dette ubehag, da dets primære bolig er inde i tarmen.

Voksende bevis tyder på, at L. reuteri er i stand til at bekæmpe tarmpatogenet Helicobacter pylori , som forårsager mavesår og er endemisk i dele af udviklingslandene. En undersøgelse viste, at kosttilskud af L. reuteri alene reducerer, men ikke udrydder, H. pylori i tarmen. En anden undersøgelse fandt tilføjelsen af L. reuteri til omeprazolterapi dramatisk øget (fra 0% til 60%) helbredelsesgraden for H. pylori -inficerede patienter sammenlignet med lægemidlet alene. Endnu en undersøgelse viste, at L. reuteri effektivt undertrykte H. pylori -infektion og reducerede forekomsten af ​​dyspeptiske symptomer, selvom det ikke forbedrede resultatet af antibiotikabehandling.

Oral sundhed

L. reuteri kan være i stand til at fremme tandhygiejne, da det har vist sig at dræbe Streptococcus mutans , en bakterie, der er ansvarlig for tandforfald . En skærm af flere probiotiske bakterier fandt L. reuteri den eneste testede art, der kunne blokere S. mutans . Inden testning på mennesker begyndte, viste en anden undersøgelse, at L. reuteri ikke havde nogen skadelige virkninger på tænderne . Kliniske forsøg viste, at mennesker, hvis mund er koloniseret med L. reuteri (via kosttilskud), har betydeligt færre S. mutans . Da disse undersøgelser var kortsigtede, vides det ikke, om L. reuteri forhindrer huller i tænderne. Men da det er i stand til at reducere antallet af en vigtig forfaldsfremkaldende bakterie, ville dette forventes.

Gingivitis kan forbedres ved indtagelse af L. reuteri . Patienter ramt af alvorlige gingivitis udviste faldende gummi blødning, plaque dannelse og andre gingivitis-associerede symptomer sammenlignet med placebo efter tygning tyggegummi indeholdende L. reuteri .

Generel sundhed

Ved at beskytte mod mange almindelige infektioner fremmer L. reuteri generel velvære hos både børn og voksne. Dobbeltblindede , randomiserede undersøgelser i børnepasningscentre har fundet L. reuteri -fødte spædbørn bliver sjældnere syge, kræver færre lægebesøg og er fraværende færre dage fra centret sammenlignet med placebo og til de konkurrerende probiotiske Bifidobacterium lactis .

Lignende resultater er fundet hos voksne; de, der spiser L. reuteri dagligt, ender med at blive syge 50% sjældnere, målt ved deres faldende brug af sygefravær.

Resultater i dyremodeller

Videnskabelige undersøgelser, der kræver skade på forsøgspersonerne (for eksempel at udsætte dem for en farlig virus ) kan ikke udføres hos mennesker . Derfor er mange af L. reuteris fordele kun blevet undersøgt hos forskellige dyrearter, såsom grise og mus .

Generelt udføres dyreforsøg på L. reuteri ved hjælp af bakteriens artsspecifikke stamme.

Beskyttelse mod patogener

L. reuteri giver et højt resistensniveau mod patogenet Salmonella typhimurium og halverer dødeligheden hos mus. Det samme gælder for kyllinger og kalkuner; L. reuteri dæmper i høj grad sygdommen og dødeligheden forårsaget af dette farlige fødevarebårne patogen.

L. reuteri er effektiv til at stoppe skadelige stammer af E. coli fra at påvirke deres værter. En undersøgelse udført på kyllinger viste, at L. reuteri var lige så potent som antibiotikumet gentamicin til forebyggelse af E. coli -relaterede dødsfald.

Den protozoiske parasit Cryptosporidium parvum forårsager alvorlig vandig diarré, som kan blive livstruende hos immunkompromitterede (som hos personer inficeret med HIV ) patienter. L. reuteri er kendt for at mindske symptomerne på C. parvum -infektion hos mus og svin.

En vis beskyttende effekt mod gær Candida albicans er fundet hos mus, men i dette tilfælde fungerede L. reuteri ikke så godt som andre probiotiske organismer, såsom L. acidophilus og L. casei .

Generel sundhed

Hos unge kommercielle husdyr , såsom kalkungrøder og smågrise, er kropsvægt og vækstrate gode sundhedsindikatorer. Dyr, der er opdrættet i de beskidte, overfyldte miljøer på kommercielle gårde, er generelt mindre sunde (og vejer derfor mindre) end deres kolleger, der er født og opdrættet i renere rum. I kalkuner, for eksempel, er dette fænomen kendt som "poult growth depression" eller PGD.

Ved at supplere disse unge dyrs kost med L. reuteri hjælper de stort set med at overvinde de belastninger, som usunde omgivelser pålægger. Kommercielle kalkuner fodret med L. reuteri fra fødslen havde næsten en 10% højere voksen kropsvægt end deres jævnaldrende opvokset under de samme forhold. En lignende undersøgelse af smågrise viste, at L. reuteri er mindst lige så effektiv som syntetiske antibiotika til at forbedre kropsvægt under overfyldte forhold.

Mekanismen, hvormed L. reuteri er i stand til at understøtte sund vækst, forstås ikke helt. Det tjener muligvis til at beskytte mod sygdom forårsaget af S. typhimurium og andre patogener (se ovenfor), som er meget mere almindelige i overfyldte kommercielle gårde. Andre undersøgelser fandt imidlertid ud af, at det kan hjælpe, når vækstdepressionen udelukkende skyldes mangel på protein i kosten og ikke af smitsom sygdom. Dette øger muligheden for, at L. reuteri på en eller anden måde forbedrer tarmens evne til at optage og behandle næringsstoffer .

Kemisk og traumeinduceret skade

Behandling af tyktarmsvæv fra rotter med eddikesyre forårsager en skade, der ligner den ulcerøse colitis hos mennesker . Behandling af det skadede væv med L. reuteri umiddelbart efter fjernelse af syren reverserer næsten fuldstændigt alle negative virkninger, hvilket fører til muligheden for, at L. reuteri kan være gavnlig ved behandling af patienter med colitis hos mennesker.

Ud over sin rolle i fordøjelsen er tarmvæggen også afgørende for at forhindre, at skadelige bakterier, endotoksiner osv. "Lækker" ind i blodbanen. Denne utæthed, kendt som bakteriel "translokation" , kan føre til dødelige tilstande såsom sepsis . Hos mennesker er translokation mere tilbøjelig til at forekomme efter sådanne hændelser som leverskade og indtagelse af nogle giftstoffer . I undersøgelser af gnavere viste L. reuteri sig at reducere mængden af ​​bakteriel translokation kraftigt efter enten kirurgisk fjernelse af leveren eller injektion med D-galactosamin , et kemikalie, der forårsager leverskade.

Den anticancer narkotika methotrexat forårsager alvorlig enterocolitis i høje doser. L. reuteri mildner i høj grad symptomerne på methotrexat-induceret enterocolitis hos rotter, hvoraf den ene er bakteriel translokation.

Links til fedt i musens kost og reversible symptomer på adfærdsmæssige abnormiteter

Hos mus har fraværet af L. reuteri været årsagssammenhængende med moderens kost. En tarmmikrobiel ubalance, der mangler L. reuteri , var forbundet med adfærdsmæssige abnormiteter i overensstemmelse med autisme hos mennesker. Disse symptomer var reversible ved at supplere L. reuteri .

Referencer

eksterne links