Zeitschrift für Probiotika und Gesundheit
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Abstrakt

Probiotische Lactobacillus -Arten stärken die Darmbarrierefunktion und die Integrität der Tight Junctions bei experimenteller nekrotisierender Enterokolitis

Brian P. Blackwood, Carrie Y. Yuan, Douglas R. Wood, Joseph D. Nicolas, Justyna S. Grothaus und Catherine J. Hunter

Die nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist eine ernste Darmerkrankung, die bei Neugeborenen auftritt. Sie ist mit erheblicher Morbidität verbunden und betrifft 5 % aller auf Neugeborenen-Intensivstationen eingelieferten Säuglinge. Probiotika haben eine unterschiedlich gute Wirksamkeit bei der Vorbeugung einer nekrotisierenden Enterokolitis. Tight Junctions (TJ) sind Proteinkomplexe, die die Integrität der Epithelbarriere aufrechterhalten. Wir stellten die Hypothese auf, dass die Probiotika Lactobacillus rhamnosus und Lactobacillus plantarum die Darmbarrierefunktion stärken, die Integrität der TJ fördern und vor experimenteller NEC schützen. Es wurden sowohl ein In-vitro- als auch ein In-vivo -Versuchsmodell von NEC untersucht. Kultivierte menschliche Caco-2-Zellen im Darm wurden mit den Probiotika L. rhamnosus und L. plantarum vorbehandelt. Die TJ wurden anschließend durch einen EGTA-Calcium-Switch oder LPS zerstört, um NEC in vitro zu imitieren . Der transepitheliale Widerstand (TER) und der Fluss von Fluoresceinisothiocyanat-Dextran wurden gemessen. Die TJ-Struktur wurde mittels ZO-1-Immunfluoreszenz ausgewertet. Die In-vivo- Wirkungen von eingenommenen Probiotika auf Darmverletzungen und ZO-1-Expression wurden in einem Rattenmodell von NEC untersucht, das mit Cronobacter sakazaki (CS) infiziert war. Caco-2-Zellen, die mit einzelnen Probiotika behandelt wurden, zeigten im Vergleich zu unbehandelten Zellen einen höheren TER und eine geringere Durchlässigkeit (p<0,0001). Die ZO-1-Immunfluoreszenz bestätigte die TJ-Stabilität in behandelten Zellen. Rattenjunge, die nur mit Probiotika gefüttert wurden, hatten mehr Darmverletzungen als die Kontrollgruppe (p=0,0106). Probiotika schützten vor Verletzungen, wenn sie in Kombination mit CS verabreicht wurden, wobei es keinen Unterschied bei den Darmverletzungen im Vergleich zur Kontrollgruppe gab (p=0,21). Eine erhöhte Durchlässigkeit wurde in den Probiotika- und CS-Gruppen beobachtet (p=0,03, p=0,05), aber nicht in der Probiotika-plus-CS-Gruppe (p=0,79). Lactobacillus sp. stärkte die Darmbarrierefunktion und bewahrte die TJ-Integrität in einem In-vitro -Versuchsmodell von NEC. In vivo waren probiotische Bakterien nicht vorteilhaft, wenn sie allein verabreicht wurden, boten jedoch in einem Rattenmodell von NEC in Gegenwart von CS eine Schutzwirkung.