Browsing by Subject "probiootit"

Parkinson’s disease (PD) is a neurological disease impacting over six million people in the world. In addition to the motor symptoms of the disease, the disorder is accompanied with gastrointestinal problems. These include delayed transit time, disturbances in the microbial composition of the gut, inflammation in the intestine, structural changes in the epithelial lining and increased intestinal permeability. Paracellular permeability is regulated by tight junctions (TJ) which are complexes formed by proteins such as claudins, occludin and zonula occludens proteins. Probiotics are live microorganisms which when administered have beneficial effects on the host. Probiotic bacteria can modulate intestinal permeability and the expression of TJ proteins. These microbes are also able to improve the gastrointestinal symptoms, such as constipation, in PD patients. As a part of a larger study, the aim was to examine whether the expression of TJ proteins is altered in the lactacystin-induced mouse model of PD and to investigate whether probiotic supplementation elicits changes in their expression. The study was conducted in eight- to nine-week-old C57Bl/6JRccHsd mice, to which PD symptoms had been induced by lactacystin injection to the substantia nigra. Starting at one to two weeks after the injection, four groups of mice were treated with one out of four specific probiotic strains (A, B, C and D) for two weeks. At the end of the experiment, jejunal and colonic samples were collected from the mice. These samples were analyzed using Western Blot to determine the expression of TJ proteins claudin-1, claudin-4 and occludin. Based on the WB results, the jejunal gene level expression of these proteins in one probiotic group (D) was compared to the untreated group with reverse transcription quantitative polymerase chain reaction. The expression of TJ proteins was not altered as a result of the lactacystin injection in jejunum or colon, suggesting that lactacystin model is not optimal for investigating PD-related alterations in TJ proteins. Supplementation with microbe D increased the jejunal expression of claudin-1 on both protein and gene level, whereas in the colonic protein expression there was no change. Clear effects were not detected on claudin-4 or occludin nor when treated with microbes A, B or C. Therefore, microbe D might influence intestinal TJ function and permeability through regulating the expression of claudin-1.

Escherichia coli O157:H7 on yksi enterohemorraagisiin E. coli -kantoihin kuuluvista serotyypeistä. EHEC-kannat voivat aiheuttaa vakavan jopa kuolemaanjohtavan infektion ihmisillä, eritoten lapsilla. EHEC:n pääreservoaari on nauta ja merkittävin EHEC-tartunnan lähde on raaka tai riittämättömästi kypsennetty naudanliha, joka on teurastuksen yhteydessä kontaminoitunut EHEC-bakteereita sisältävällä ulosteella. Kestomakkara valmistetaan ilman kuumennuskäsittelyä fermentoimalla maitohappobakteereilla jauhettua naudan- ja sianlihaa. Muista elintarvikepatogeeneista poiketen EHEC on ainutlaatuisen kestävä happamille olosuhteille, mikä mahdollistaa EHEC:n selviytymisen kestomakkaran valmistusprosessissa. EHEC:n pienestä infektiivisestä annoksesta johtuen muodostavat kestomakkarat riskielintarvikkeen, sillä EHEC voi säilyä niissä kauan tartuntakykyisenä pitkästä kylmäsäilytyksestä huolimatta. Probiootilla tarkoitetaan ravintoon lisättyä elävää mikrobipreparaattia, jolla on suotuisa vaikutus ihmisen terveyteen tiettynä pitoisuutena. Probioottiset maitohappobakteerit voivat tuottaa myös erilaisia antimikrobisia yhdisteitä. Ne voivat tarjota yhden lisäesteen EHEC:n selviämiselle kestomakkaran fermentoinnissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia kolmen probioottisen Lactobacillus rhamnosus -kannan (L. rhamnosus GG, L. rhamnosus LC-705 ja L. rhamnosus E-800) vaikutusta Escherichia coli O157:H7 -bakteerien selviytymiseen kestomakkaran fermentoinnissa ja jälkikypsytyksessä verrattuna kaupalliseen Pediococcus pentosaceus -kantaan. Tutkimus todisti olevan mahdollista käyttää probioottisia kantoja kestomakkaran fermentoinnissa. Escherichia coli O157:H7 -pitoisuus laski kestomakkaran fermentoinnin ja jälkikypsytyksen aikana (28 vrk) pitoisuudesta 4.5 log pmy/g pitoisuuteen 1.5 log pmy/g. Kuitenkaan probioottisten L. rhamnosus -kantojen ja kaupallisen kannan vaikutuksissa Escherichia coli O157:H7-bakteerien selviytymiseen ei havaittu eroa.

Sikojen luonnollisen immuunipuolustuksen tutkiminen on lisääntynyt viime aikoina. Sioista saatavien elinsiirrännäisten mahdollisuudet ovat lisänneet kiinnostusta sian immuunijärjestelmän toimintaa kohtaa ja sian elimistöä on käytetty myös mallina ihmisten sairauksia tutkittaessa. Toisaalta antibioottiresistenssin lisääntyessä on sikojen tehotuotantoon pyrittävä löytämään uusia vaihtoehtoja sairauksien hoitoon ja ehkäisyyn. Luonnollisen immuunipuolustuksen mekanismit saattavat tulevaisuudessa tarjota uusia mahdollisuuksia tautien hoidossa ja vastustuksessa. Elimistön immuunipuolustusjärjestelmä koostuu useista eri osista ja se voidaan jakaa luonnolliseen (innate) ja hankittuun (adaptive) immuunipuolustukseen. Kemialliset tekijät kuten antibakteeriset yhdisteet, hapot ja entsyymit toimivat luonnollisen immuunipuolustuksen osana. Luonnolliseen immuunipuolustukseen kuuluvat solut puolestaan kontrolloivat infektioita ja immuunireaktioita muun muassa fagosytoimalla mikrobeja sekä tappamalla kasvainsoluja. Elimistön normaali mikrobistokin osallistuu puolustukseen estäen haitallisten mikrobien kasvua elimistössä. Luonnollisen immuunipuolustuksen mekanismit aktivoituvat nopeasti ja reagoivat patogeeneihin epäspesifisti toimien siis aina samalla tavalla olipa kyseessä elimistölle jo tuttu tai täysin uusi mikrobi. Maitohappobakteerit ovat yleisin probiootteina käytetty bakteeriryhmä. Probioottien on sioilla tehdyissä kokeissa todettu parantavan eläinten kasvua ja suolistoterveyttä sekä ehkäisevän suolistosairauksia. Probioottikäyttöön tarkoitetuilta bakteereilta vaaditaan monenlaisia ominaisuuksia. Probioottien tulee olla turvallisia isännälle ja niiden tulisi kestää ruuansulatuskanavaan olosuhteita kuten mahalaukun alhaista pH:ta ja ohutsuolen sappihappoja. Lisäksi probiootin tulisi ehkäistä suolistopatogeenien kasvua ja niiden tulisi kestää eläinten lääkinnässä käytettäviä yleisimpiä antibiootteja ja kokkidiostaatteja. Kykyä kiinnittyä suolen epiteelisoluihin pidetään yleensä myös toivottuna ominaisuutena. Probioottikantoja pitäisi olla mahdollista valmistaa suuria määriä teollisesti ja niiden tulisi kestää säilytystä. Tämän lisensiaattityön kokeellisessa osassa oli tarkoitus tutkia, selviytyvätkö tietyt Lactobacillus-kannat elävänä sian ruuansulatuskanavan läpi. Kokeessa käytettiin oliiviperäistä Lactobacillus brevis- (ATCC 8287) maitohappobakteerikantaa, joka ei kuulu sian suoliston normaaliin mikrobistoon sekä kuutta maitohappobakteerikantaa, jotka on alun perin eristetty sian suolistosta tai ulosteesta. Kannat olivat L. amylovorus, L. johnsonii, L. reuteri, L. salivarius, L. reuteri ja L. mucosae. Syöttökokeessa käytettyjä bakteerikantoja on aikaisemmin tutkittu in vitro niiden probioottisten ominaisuuksien osalta. Syöttökokeessa siat jaettiin kolmeen ryhmään, joista yhdelle ryhmälle syötettiin L. brevis-kantaa, yhdelle ryhmälle kuutta sian suolistosta tai ulosteesta eristettyä kantaa seoksena ja yksi ryhmä toimi kontrolliryhmänä. Sioista otettiin ulostenäyte ennen kokeen aloittamista ja kokeen päätyttyä lopetuksen yhteydessä. Tämän lisensiaatintutkielman kokeellisessa osassa etsittiin syöttökantoja pakastetuista ulostenäytteistä. Puhdasviljelmistä eristettiin DNA:ta ja kannoille suoritettiin PCR-reaktio (polymeraasiketjureaktio) syöttökannoille suunnitelluilla alukkeilla. Positiivisen PCR-tuloksen antaneista kannoista osa sekvensoitiin tuloksen varmistamiseksi. Koska positiivisia PCR-tuloksia tuli sekä seosryhmän sikojen ulosteesta eristetyistä kannoista että kontrolliryhmän ulostenäytteiden kannoista eikä kantojen välillä havaittu eroa DNA-sekvensoinnilla, suoritettiin kaikille kannoille lopuksi pulssikenttäelektroforeesiajo (PFGE). PFGE-ajo suoritettiin Eläinlääketieteellisen tiedekunnan elintarvike- ja ympäristöhygienian laitoksella. PFGE:llä kannat saatiin erotettua toisistaan eikä yhtään alkuperäistä syöttökantaa vastaavaa kantaa löydetty ulosteesta eristettyjen kantojen joukosta. Ottaen huomioon sian suoliston mikrobiston monimuotoisuuden ja suolistomikrobien valtavan määrän, tutkittujen puhdasviljelmien määrä oli pieni ja bakteerikantoja olisikin pitänyt tutkia enemmän, jotta voitaisiin varmasti sanoa, selviävätkö syöttökannat elävänä sian ruuansulatuskanavan läpi vai eivät. PFGE:ssä löytyi yhden mutaation verran toisistaan eroavia kantoja, mikä nosti esiin kysymyksen, voivatko syötetyt kannat muuttua ruuansulatuskanavassa ja hankaloittaa siten kantojen löytymistä ulostenäytteistä. Myös syötettyjen bakteerien määrä saattoi olla liian pieni tässä tutkimuksessa, minkä vuoksi syötettyjen kantojen löytäminen ulostenäytteistä oli hankalaa.

Maailman terveysjärjestö WHO:n mukaan probiootit ovat eläviä mikro-organismeja, joista on oikein käytettynä isännälle terveyshyötyä. Probioottien hyöty sairauksien hoidossa perustuu niiden kykyyn inhiboida patogeenisia lajeja kilpailemalla niiden kanssa samoista resursseista; ravinnosta ja elintilasta. Probioottien on lisäksi havaittu voivan muokata immuunireaktioita muun muassa tulehdussolujen ja tulehdusvälittäjäaineiden määriä vähentämällä. Haittavaikutukset ovat pienempiä verrattuna moniin lääkeaineisiin. Probiootit tunnetaan erityisesti niiden edullisista suolistovaikutuksista, mutta niistä on etsitty hoitokeinoa lisäksi enenevässä määrin myös suusairauksiin; sekä iensairauksiin että kariekseen. Edullisuus, turvallisuus ja mahdollisuus käyttää niitä osana potilaan omahoitoa tekevät probiooteista kiinnostavan lisän koko suunterveyden, ei vain iensairauksien, hoidossa. Erilaisia probiootteja sisältäviä suunhoitotuotteita, kuten imeskelytabletteja ja suuvesiä, on jo markkinoilla. Parodontiittipotilaiden suun mikrobifloora eroaa terveen suun mikrobifloorasta. Terveen normaaliflooran järkkymisellä voi olla haitallisia vaikutuksia suunterveydelle. Iensairauden synnyssä oleellinen käännekohta on suun mikrobiflooran asteittainen muuttuminen patogeenisempään suuntaan ja epäedullinen isännän vaste. Tutkimuksen tarkoituksena oli ottaa selvää, voisiko probiooteista olla apua muuttamaan suun mikrobiflooraa terveempään suuntaan ja siten iensairauksien ennaltaehkäisyssä ja hoidossa. Tutkimus toteutetiin kirjallisuuskatsauksena perehtymällä probioottien vaikutuksista tehtyihin in vitro- ja in vivo-tutkimuksiin painottuen aivan lähivuosina tehtyihin tutkimuksiin. Tutkimustulokset probioottien hyödyistä iensairauksien hoidossa vaihtelevat. Probioottien on todettu voivan ainakin väliaikaisesti syrjäyttää patogeenisia parodontiittibakteereja. Osassa kliinisistä tutkimuksista probiooteista on todettu saatavan hyötyä verrattuna pelkkään konventionaaliseen hoitoon. Osassa taas hyödyt ovat osoittautuneet vähäisiksi. Lisäksi iensairauksien probioottihoidon pitkäaikaisvaikutuksista ei ole vielä näyttöä.

Terveellä eläimellä on ruuansulatuskanavassa monimuotoinen mikrobisto, jonka tasapainoon vaikuttavat elinympäristön olosuhteet ja isäntäeläimestä johtuvat tekijät kuten ruuansulatuskanavan pH, peristaltiikka ja käytettävissä olevat ravinteet. Suolistomikrobiston kehittyminen alkaa porsaan syntymisen yhteydessä ja jatkuu koko eliniän. Suolistomikrobiston tasapainolle porsaan vieroitus on suuri muutos, jolloin helposti esiintyy häiriöitä mikrobiston tasapainossa. Suolistomikrobisto stimuloi immuunijärjestelmän ja suolen limakalvon kehittymistä sekä limakalvon limantuotantoa. Toimivan suolistomikrobiston on havaittu suojelevan isäntäeläintä patogeenien mikrobien infektioilta. Probiooteilla pyritään tasapainottamaan suoliston mikrobistoa ja siten ehkäisemään suolistoinfektioita. Probioottien on raportoitu lisäävän kasvua, vähentävän kuolleisuutta ja estävän ripulin esiintymistä. Tässä syventävien opintojen tutkielmassa tutkittiin sian suolistosta eristettyjen maitohappobakteerien antimikrobisia ominaisuuksia. Tavoitteena oli selvittää, voidaanko vieroitusripulia ja ödeematautia aiheuttavan E. coli -bakteerin kasvua inhiboida in vitro sian suolistosta tai ulosteesta eristettyjen maitohappobakteerien antimikrobisten ominaisuuksien avulla. Menetelmänä käytettiin Bioscreen®-kasvatusta, jota varten testikannoista tehtiin kasvusuodokset. Bioscreen®-kasvatuksen avulla selvitettiin, aiheuttaako maitohappobakteerin kasvusuodos patogeenin E. colin kasvun inhiboitumista in vitro. Maitohappobakteerien maitohapon tuoton ja kasvualustan pH:n vaikutuksia kontrolloitiin vastaavasti maito- ja suolahapolla. Tuloksena kahden vuorokauden kasvatuksissa havaittiin jo pelkän pH:n laskun aiheuttavan indikaattoribakteerin kasvun estymistä. Suurin osa 139 testibakteerikannasta esti E. coli -indikaattoribakteerin kasvua vaihtelevasti. E. coli -bakteerin kasvun estymistä testibakteerien kasvusuodosta sisältävällä alustalla verrattiin maitohapon aiheuttamaan kasvunestoon. Voimakkaasti (yli 20 % maitohappoa enemmän) E. coli -bakteerin kasvua estäviä bakteerikantoja oli kolme. Voimakkaasti kasvua estävien testibakteerien kasvunesto positiiviseen kontrolliin verrattuna oli 31-39 %. Suurin osa (102 isolaattia) testikannoista esti indikaattoribakteerin kasvua 0-10 % maitohappoa enemmän. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että 139 testatusta maitohappobakteerikannasta tässä tutkimuksessa kolmen kannan kasvusuodoksella on indikaattoribakteeri E. coli O141 F18-kannan kasvua voimakkaasti inhiboiva vaikutus in vitro. Tulokset viittaavat siihen, että ainakin kyseiset kolme kantaa voivat tuottaa maitohapon lisäksi antimikrobisia yhdisteitä, joiden luonnetta tässä tutkimuksessa ei kuitenkaan voitu tarkemmin selvittää. Näiden antimikrobisilta ominaisuuksiltaan parhaimpien Lactobacillus-kantojen käytettävyys probiootteina ja mahdollisina rokotevektoreina edellyttää myös lisätutkimuksia sekä in vitro että in vivo kokeina.