Effects of Probiotics and Plant Components on Murine Experimental Colitis and Acute Liver Failure

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Akut leversvikt medför hög risk för komplikationer orsakade av bakteriesepsis. Hög nivåer av lipopolysackarider (LPS; endotoxin) i det portala blodet kan leda till förhöjd sekretion av pro-inflammatoriska signalsubstanser från leverns Kupffer-celler, vilket har visats vara ett tidigt och viktigt tecken på leverskada. Patogenesen för inflammatorisk tarmsjukdom (?inflammatory bowel disease?; IBD) är komplex och involverar omgivningsrelaterade, genetiska, mikrobiella och immunologiska faktorer. Behandlingen bör därför riktas mot komponenter som påverkar den inflammatoriska reaktionen. Probiotika och icke digererbara kolhydrater liksom frukt och grönsaksextrakt med högt innehåll av antioxidanter kan minska skadeverkningarna av leversvikt och inflammation i kolon. Tre djurmodeller utnyttjades, leverskada inducerad via D-galaktosamin eller av D-galaktosamin och endotoxin, samt kolit inducerad via oral tillförsel av dextran-sulfat-natrium (?dextran sulfate sodium?; DSS). Målsättningen har varit att klarlägga den fysiologiska effekten av några olika bakteriestammar med probiotisk potential och växtkomponenter med potentiellt välgörande effekter med avseende på inflammation. Tillförsel av vissa Lactobacillus- och Bifidobacterium-stammar förbättrar sjukdomsindexet (?Disease Activity Index?; DAI) i den DSS-inducerade kolit modellen, reducerar den bakteriella translokationen och mängden Enterobacteriaceae i kolon. L. plantarum DSM 9843, Bifidobacterium 3B1 och B. infantis DSM 15158 uppvisade de bästa effekterna. Oral tillförsel av bifidobakterier och Raftilose Synergy 1 (inulin och frukto-oligosackarider) gav antiinflammatoriska effekter i kolitmodellen (reducerade DAI, den bakteriella translokationen, myelenoperoxidasaktiviteten [MPA], nivån av cytokinet IL-1? och av malondialdehyd [MDA]). I kombination med Raftilose Synergy 1 kunde påtagliga skillnader i effekt noteras mellan de två testade stammarna av B. infantis med avseende på MDA, koncentrationen av bildad bärnstenssyra och bakteriell translokation. B. infantis DSM 15159 var bättre än B. infantis DSM 15158. L. plantarum stammarna DSM 9843 och DSM 15313 motverkade tillsammans med nypon inflammationen i kolitmodellen samtidigt som barriärfunktionen i tarmen ökade, den oxidativa kapaciteten i tarmvävnaden höjdes Tillförsel av plantarum DSM 15313, L. fermentum 35D och blåbär, var för sig och i kombination, förbättrade signifikant DAI i kolitmodellen samt reducerade inflammationen och den bakteriella translokationen. Vid behandling med en kombination av blåbär och L. plantarum tycktes det ske en samverkan mellan de båda. I leversviktsmodellen så kunde alla testade bakteriestammar utom L. paracasei DSM 13434 inhibera den bakteriella translokationen till levern. L. paracasei translokerade själv till levern och den kunde inte heller minska mängden Enterobacteriaceae i caecum. L. plantarum DSM 9843 och B. infantis DSM 15158 var de stammar som gav den bästa skyddseffekten vid leverskada. Följaktligen tycks det föreligga väsentliga skillnader i effekt mellan olika stammar och/eller arter. Anmärkningsvärt är dock att de fylogenetiskt högst olika stammarna, L. plantarum DSM 9843 och B. infantis DSM 15158, gav lika bra effekter. Blåbär och probiotika skyddar båda på olika sätt mot leverskada. De förbättrar också tarmens barriärfunktion och den antioxidativa kapaciteten i levern. Sammanfattningsvis kan sägas att effekten av probiotika och prebiotika på mikroekologin i tarmen är viktig då de åstadkommer en balans i den mikrobiella miljön med en reduktion av potentiellt patogena bakterier som följd. Effekter av probiotika och prebiotika kan innebära både direkta och indirekta sådana på mikroflorans ekologi, på tarmens barriärfunktioner, på cellulär prolifiering i tarmslemhinnan, antioxidativ aktivitet och produktion av olika typer av komponenter. Vilket allt kan ha effekter på den lokala och systemiska immuniteten och lipidperoxidationen. Med andra ord så kan probiotika och prebiotika utöva sina effekter via en divers uppsättning mekanismer och där föreligger väsentliga skillnader i effekt mellan olika probiotiska stammar.