PLoS ONE: Den Probiotic Blanding VSLaccelererer mavesår Healing ved at stimulere vaskulær endotelvækstfaktor Factor

Abstrakt

Undersøgelser vurdere effekten og mekanismen af ​​probiotika på sygdomme i den øvre mavetarmkanal (GI), herunder mavesår er begrænset trods omfattende arbejde og lovende resultater af denne behandlingsmulighed for andre GI sygdomme. I denne undersøgelse undersøgte vi de mekanismer, hvormed den probiotiske blanding VSL(en blanding af otte probiotiske bakterier, herunder Lactobacilli
, bifidobakterier
og Streptococcus
arter) helbreder eddikesyre induceret mavesår i rotter. VSLblev indgivet oralt ved lav (6 × 10 ^{9 bakterier) eller høj (1,2 × 10 10 bakterier) doser fra dag 3 efter mavesår induktion i 14 på hinanden følgende dage. VSLbehandlinger signifikant forøget mavesår heling på en dosis-afhængig måde. For at vurdere den mekanisme (r), hvorved VSLudøvede sin beskyttende virkninger, kvantificeret vi genekspressionen af ​​flere pro-inflammatoriske cytokiner, proteiner og ekspression af mave mucin-Muc5ac, regulatorisk cytokin-IL-10, COX-2 og forskellige vækst- faktorer. Af alle de undersøgte komponenter, blev kun ekspression og proteinproduktion af VEGF steg 332 gange på dag 7 i de ulcererede væv fra dyr behandlet med VSL. Forudsigeligt, dyr behandlet med VEGF neutraliserende antistof betydeligt forsinket mavesår heling i VSLbehandlede dyr. Dette er den første rapport viser høj effektivitet af den probiotiske blanding VSLi styrkelsen mavesår heling. Probiotic effekt var effektivt ved højere koncentrationer af VSLved specifikt at øge udtryk og produktion af angiogenese fremme vækstfaktorer, primært VEGF}

Henvisning:. Dharmani P, De Simone C, Chadee K (2013) Den probiotiske Blanding VSLaccelererer mavesår Healing ved at stimulere karendotelvækstfaktor. PLoS ONE 8 (3): e58671. doi: 10,1371 /journal.pone.0058671

Redaktør: John Wallace, McMaster University, Canada

Modtaget: 29 oktober, 2012; Accepteret: 7 feb 2013; Udgivet: Marts 6, 2013 |

Copyright: © 2013 Dharmani et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af en bevilling fra den canadiske Institute for Health Research (CIHR, KC). PD blev finansieret af en canadisk Association of Gastroenterology-Axcan Pharma-CIHR Forskning og Fellowship Award. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Forfatterne har følgende interesse. PD blev finansieret af en canadisk Association of Gastroenterology-Axcan Pharma-CIHR Forskning og Fellowship Award. Dette ændrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikker om datadeling og materialer.

Introduktion

Mavesår healing er en spontan, kompliceret vifte af forskellige mekanismer, der arbejder i tandem til korrigere ubalancen mellem den aggressive (f.eks syre, pepsin, proinflammatoriske cytokiner og Helicobacter pylori
) og defensive faktorer (f.eks slim, bikarbonat, blodgennemstrømning og vækstfaktorer) i maven [1]. Fremgangsmåden involverer afbødning af aggressive luminale faktorer, påfyldning af mucosal defekt med prolifererende og migrere epitelceller og bindevæv komponent, således at rekonstruere den mucosale arkitektur [2]. Vi og andre [3], [4], [5] har vist effekt og formodede mekanisme af forskellige stoffer og urter i at forbedre processen med spontan sårheling i forskellige in vivo
mavesår modeller. Dog er undersøgelser, der vurderer effekten af ​​probiotika på sygdomme i den øvre mavetarmkanal (GI) og især på mavesår sygdom begrænset trods det omfattende arbejde og lovende resultater af denne behandlingsmulighed for andre GI sygdomme, herunder inflammatorisk tarmsygdom [6], [ ,,,0],7], [8], [9].

Probiotika er levende mikroorganismer, der foruden den nærende værdi skænke flere sundhedsmæssige fordele, når tilvejebragt i rigelig mængde. VSLer en probiotisk præparat, der indeholder en blanding af otte bakteriearter, fire arter af Lactobacilli Hotel ( acidophilus
, bulgaricus
, casei
, plantarum
), tre arter af bifidobakterier Hotel ( breve
, infantis
, longum
) og en Streptococcus
arter, som har vist sig at være klinisk effektive til at forebygge opblussen af ​​ildfast pouchitis [8] og føre til remission af ulcerativ colitis [9]. Vi har tidligere vist, at VSLeller dets udskilles produkter er potente colon mucin antidiabetica in vitro
på humane colon epitelceller og i colon loop studier i dyremodeller [10]. Imidlertid er virkningen af ​​probiotiske behandling på akut gastrisk skader i forbindelse med mavesår ikke godt udforsket. Den primære årsag er, at tarmen giver et væld af uønskede fysiologiske tilstande som surt pH, fordøjelsesenzymer, galdesyre og mekanisk stress, der dæmper overlevelse og vækst af probiotiske mikroorganismer. behandling med rigelig mængde af flere probiotiske mikroorganismer kan imidlertid overvinde denne begrænsning. Der er et par rapporter om de enkelte probiotiske bakterier, herunder Lactobacillus rhamnosus
[11], L. gasseri
[12], L. acidophilus
[13] og Bifidobacterium
[14] giver beskyttelse mod mavesår i at fremme sårheling i forskellige in vivo
ulcus modeller. Men undersøgelser af virkningen af ​​probiotiske bakterier på at forbedre H. pylori
udryddelse var inkonsekvent i deres resultater [14], [15]. En nylig undersøgelse har vist, at en passende tilskud af blanding af 8 probiotika stammer måske udrydde H. pylori
[16]. På nuværende tidspunkt stadig det uvist, om blandede probiotiske bakterier er mere effektive end enkelte stammer i at fremme sårheling. I den foreliggende undersøgelse, undersøgte vi de cellulære mekanismer, hvorved VSLprobiotiske blanding augmented mavesår helbredelse i rotter.

Materialer og metoder

Dyr

Seks uger gamle Sprague-Dawley hanrotter, der vejer mellem 150 og 200 g (Charles River, St. Constant, Quebec) blev huset i bure 2 per gruppe ved en konstant stuetemperatur, med 12 timers lys og mørke cyklus, og fodres standard gnaverfoder og vand ad libitum
. Efter en 7-dages akklimatiseringsperiode blev rotterne randomiseret i forsøgs- og kontrolgrupperne for induktion af mavesår. Den dyreforsøg etiske udvalg fra University of Calgary godkendt denne undersøgelse.

Eksperimentel Design

For at undersøge effekten af ​​VSLprobiotiske blanding på mavesår heling og afbødning af offensive luminale faktorer (pro -inflammatory cytokiner) og fremme af cytobeskyttende defensive faktorer (regulatoriske cytokiner, mucin og vækstfaktorer) blev rotter delt i tre forsøgsgrupper. Controls Dyrene blev behandlet med vehikel efter ulcus induktion og to andre grupper, som modtog enten lav (6 × 109 bakterier /dyr /dag) eller høj (1,2 × 1010 bakterier /dyr /dag) dosis VSL 3 #. Dyrene blev aflivet på dag 3, 7 og 14 i køretøj eller VSLbehandling (for rationale, se afsnittet om mavesår induktion og VSLbehandlinger). Der anvendtes i alt 18 dyr for hvert tidspunkt ( N
= 6 for hvert forsøg /tidspunkt), og undersøgelsen blev udført tre gange. At undersøge effekten af ​​anti-vaskulær endotel vækstfaktor (VEGF) på mavesår healing, neutraliserende antistoffer mod VEGF blev anvendt. I dette forsøg blev fire grupper anvendes. Efter ulcus-induktion, blev en kontrolgruppe behandlet med kun vehikel. Behandlingsgrupperne inkluderet rotter behandlet med neutraliserende VEGF antistof alene, rotter, der modtog høj dosis VSL(1,2 × 1010 bakterier /dyr /dag) sammen med en kontrol-IgG-antistof og rotter, der modtog høj dosis VSL(1,2 x 1010 bakterier /dyr /dag) sammen med neutraliserende VEGF-antistoffer. Antistof behandlede grupper (IgG og neutralisering VEGF-antistof) blev givet antistoffer i en dosis på 10 mg /kg BW (for rationale, se afsnittet om VEGF neutraliserende antistof behandling). Dyr blev aflivet ved cervikal dislokation på dag 3, 7 og 14 efter anti-VEGF behandling. blev udnyttet i alt 24 dyr for hvert tidspunkt (n = 6 for hvert forsøg /tidspunkt).

mavesår Induktion og VSLbehandling

Kroniske mavesår blev induceret eksperimentelt i rotter som tidligere beskrevet [17]. Under anæstesi med pentobarbiton (35 mg /kg legemsvægt, i.p.), blev abdomen åbnet ved midtlinjeincision. Et plastrør på 6 mm, åbnet ved begge enderne blev påført tæt til serosa overflade af forvæggen af ​​maven lige proximalt til antrale kirtel område. På overfladen af ​​maven, blev 60 pi 40% eddikesyre hældt gennem et rør i 90 sekunder. Dette frembragte øjeblikkelig nekrose af hele mucosa og sub-mucosa i det område, hvor eddikesyren blev påført. Eddikesyre er tilbage på overfladen blev derefter tørres af med en steril filtrerpapir og de åbnede abdomen blev lukket. Vi har tidligere vist, at denne procedure frembringer histologisk velkarakteriserede sår indenfor 3 dage efter eddikesyre eksponering og heler fuldstændigt inden for 3 uger uden perforering eller gennemtrængning til de omgivende organer [3] -. [4]

Behandling af VSLved lav (6 × 10 ^{9 bakterier) og høje doser (1,2 × 10 10 bakterier) var baseret på resultaterne af foreløbige undersøgelser ved hjælp af fem forskellige doser af VSL(1,5 × 10 9, 3 × 10 9, 6 × 10 9, 1,2 × 10 10 og 2,4 × 10 10 bakterier /dyr /dag, henholdsvis). VSLdoser af 1,5 × 10 9 og 3 × 10 9 bakterier /dyr /dag blev ikke fundet effektive til at fremme mavesår heling mens effekten af ​​dosis på 2,4 × 10 10, bakterier /dyr /dag på mavesår helbredelse var ikke signifikant forskellig fra den på 1,2 × 10 10 bakterier /dyr /dag (fig S1). Behandling med VSLblev startet, da sår var fuldt udviklet på 3. dagen efter eddikesyre administration; dette blev betragtet som dag 1 i behandling for de næste 14 dage. PH af de forskellige koncentrationer af VSLvar 7,0. Dyrene blev aflivet på dag 3, 7 og 14 efter VSLbehandling. Den sår og ikke-sår område fra hvert dyr blev skyllet med iskold phosphatpufret saltopløsning anbragt på is og tre tværsnit blev opsamlet. To tværsnit var snap-frosset i flydende nitrogen og opbevaret ved -70 ° C i RNA-isolering og proteinpræparat. Tredje tværsnit blev straks fikseret i 10% neutral bufferet formalin til histologisk analyse.}

Vurdering af mavesår størrelse, procent healing og histologisk undersøgelse

Det totale sår område og procentdel sårheling på forskellige tidspunkter indlæg behandlinger blev vurderet hos rotter maven ved at skære langs den største krumning og såret (mm ^{2) område målt. To forskellige individer målt såret område i en blindet måde. Den procentvise heling blev beregnet som:}

Histologiske undersøgelser blev udført ifølge den tidligere beskrevne fremgangsmåde [18]. Kort fortalt blev såret krater af hver mave sektioneret ud og fikseret natten over i 10% neutral pufret formalin, derefter dehydreret gradvist i ethanol og indlejret i paraffin under anvendelse neoclear som mellemprodukt opløsningsmiddel. Snit af 6 um blev opnået i et automatiseret mikrotom. Ulcererede snit blev farvet med hæmatoxylin og eosin (H &E) til histologisk evaluering under heling. Mikroskopisk H &blev E væv rapporteret som vist: et normalt udseende, milde infiltrater af inflammatoriske celler ind i lamina propria slimhinde, med enten ingen eller kun overfladisk erosion, eller dyb erosion og ulceration

Kvantitativ real-tid. PCR-analyse

Kvantitativ realtids-PCR-analyse blev udført for at vurdere ændringer i ekspressionen af ​​gener, der koder for sekretorisk mucin (Muc5ac), cyclooxygenase-2 (COX-2), pro-inflammatorisk (TNF-α og IL- 1β) og regulerende (IL-10 og TGF-β) cytokiner og vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF), transformerende vækstfaktor-β (TGF-β) og epidermal vækstfaktor (EGF). Totalt RNA blev ekstraheret fra sår og ikke-sår væv med TriZol reagens (Invitrogen). Udbyttet og renheden af ​​RNA blev bestemt ved spektroskopisk analyse. 2 ug af RNA blev revers transkriberet ved hjælp af M-MLV revers transkriptase (Invitrogen) ifølge producentens instruktioner. One pi cDNA blev anvendt til real-time PCR (Corbett Research). Real-time primere anvendt med det specifikke annealing temperatur er vist i tabel 1. Amplifikationer blev udført med Qiagen s Quantitect SYBR Green PCR kit ved anvendelse af de følgende cykliseringsbetingelser: 94 ° C hold i 15 minutter, efterfulgt af 40 cykler af denaturering ved 94 ° C i 20 s, annealing ved tilsvarende temperaturer i 30 s og ekstension ved 72 ° C i 30 s. Specificitet af amplifikation blev kontrolleret ved smelte kurve analyse. MRNA ekspressionen af ​​forskellige genet blev normaliseret mod GAPDH, og fold ændring over kontrollen blev bestemt ifølge ddCt metoden [19].

Protein Niveauer af VEGF, TGF og EGF i gastrisk vævshomogenat

Gastriske væv blev homogeniseret i kold phosphatbuffer saltvand (PBS, pH 7,4) ved anvendelse af en Polytron homogenisator. Vævshomogenatet blev derefter centrifugeret ved 20.000 x g i 20 minutter ved 4 ° C for at opnå den klare supernatant og proteinkoncentrationer målt under anvendelse af et BCA (bicinchoninsyre) kit. Protein- niveauerne af VEGF, TGF-β og EGF i homogeniserede gastriske væv fra både sår og ikke-sår slimhinde blev målt under anvendelse af ELISA-kit ifølge producentens protokol (rotte VEGF ELISA Kit, Ray Biotech; rotte TGF-β kit, eBioscience og rotte EGF ELISA kit, Uscn Life Science Inc.). VEGF, TGF-β og EGF-niveau blev udtrykt som pg /mg væv.

Effekten af ​​neutraliserende anti-VEGF antistof på mavesår helbredelse fremkaldt af VSL

For at vurdere effekten af neutraliserende anti-VEGF antistof på mavesår heling fremmes af VSLblev fire grupper af dyr, der anvendes nemlig kontrol, neutraliserende VEGF antistof (R &D-systemer), VSLhøj dosis + IgG (isoform antistof, R &D systemer), og VSLhøj dosis + neutralisering VEGF antistof (R &D-systemer). I indledende eksperimenter, tre doser neutraliserende VEGF antistof (5, 10 og 20 ug /dyr /dag, ip) blev testet i dyr, der modtog en høj dosis af VSLi 14 på hinanden følgende dage og en dosis på 10 ug /dyr /dag viste sig at signifikant reducere healing og blev udvalgt til anvendelse til alle efterfølgende eksperimenter. Dyr blev aflivet på dag 3, 7 og 14 dage efter VSL+ antistofbehandling. Mavesår område blev målt og histologisk undersøgelse, kvantitativ realtids-PCR-analyse og ELISA baseret protein analyse blev udført som beskrevet ovenfor.

Statistisk analyse

Resultater udtrykkes som middelværdi ± SEM. Betydning forskelle mellem kontrol og VSLbehandlede grupper blev bestemt ved hjælp af Kruskal-Wallis test med Dunns post-test til at sammenligne specifikke grupper. Valget af en ikke-parametrisk test (Kruskal-Wallis-test) i stedet for en parametrisk test (variansanalyse, ANOVA) var baseret på den kendsgerning, at mindst en af ​​grupperne i alle undtagen tre af sammenligningerne var ikke-Gaussian. For at bevare sammenhængen, blev Kruskal-Wallis test, der anvendes for alle sammenligninger. Alle statistiske analyser blev udført ved anvendelse af Graph Pad Instat software. En P
værdi > 0,05 blev betragtet som signifikant

Resultater

VSLprobiotiske blanding accelererer mavesår healing

Efter serøse anvendelse af eddikesyre. acid 100% af dyrene udviklede mavesår efter 3 dage. Derefter de mavesår gradvis helet op til dag 14 (fig. 1a). For at bestemme, om den probiotiske blanding VSLkunne accelerere mavesår healing, blev dyrene behandlet med enten lave eller høje doser af VSLstartende på dag 3, når sår var fuldt udviklet i de næste 14 dage i træk. Som vist i figur 1 a /b, sårheling på dag 3 af behandlingen var ikke signifikant i enten kontrol eller VSLbehandlede grupper. Derefter var der en progressive stigning i ulcusheling reflekteres ved et fald i såret område på dag 7 i dyr behandlet med enten lav (p = 0,07) eller høje (p = 0,003) doser af VSLsammenlignet med ubehandlede kontroller ( fig. 1a). Især VSLi høje doser til 14 dage førte til en fuldstændig sårheling i -50% af dyrene (fig. 1 a), uden tegn på sår slimhinde. I de resterende dyr var der en signifikant genoprettelse af overfladen epitel og omfattende vævsregenerering (fig. 1b). Mens VSLtilvejebragte signifikant stigning i sårheling, behandling med høj dosis (% helbredelse var 57% og 84% på dag 7 og 14) betydeligt over behandlinger lav dosis (% helbredelse var 30% og 57% på dag 7 og 14 henholdsvis;. figur 1a). Da dag 3 i behandling ikke viser signifikante forskelle i sårheling til kontrol og VSLbehandlede grupper, er alle resultater i de efterfølgende afsnit vist for dag 7 og 14 i behandling.

VSLbehandling fremmer væv reparation i sår maveslimhinden

H &E farvning afslørede forskellige histologiske tegn på heling mellem de forskellige grupper. På dag 14, ligner vores brutto fund i sår-området måling viste rotter kontrol minimal reparation. Der blev reduceret inflammatoriske ekssudater, minimal grad af slimhinden regenerering med reduceret størrelse af såret krateret. Vi har ikke overholde langt glandulær organisation i kontrol rotter (fig. 2a). I dyr behandlet med høj dosis VSL, der viste maksimal helbredelse i reduktion af størrelsen af ​​såret område, der var restaurering af det mucosale epitel (re-epitelisering) og få inflammatoriske celler. Som vist i figur 2c blev sekretoriske kirtler også arrangeret. Vurdering af sår væv i VSLlav dosis behandlede gruppe viste nogle overfladiske ombygninger med beskedne inflammatoriske ekssudater og i-komplet re-helingen af ​​slimhinden. Indretning af kirtler blev også set på nogle steder (Fig. 2b).

Effekt af VSLbehandling på Muc5ac, COX-1/2 og pro-inflammatoriske og regulatorisk cytokin genekspression

slimlaget er den første defensive lag af maveslimhinden [20], der spiller en vigtig beskyttende rolle mod syre og pepsin i maven. Da Muc5ac er den mest rigeligt udtrykte mucin i den normale maveslimhinden, vi afgøre, om VSLbehandlinger påvirket Muc5ac genekspression i sår og /eller ikke-sår væv. Som vist i tabel 2, selvom Muc5ac ekspression blev let øget hos VSLbehandlede dyr, var det ikke signifikant forskellig mellem de undersøgte grupper. Prostaglandiner er de andre vigtige defensiv faktor kritisk for opretholdelsen af ​​maveslimhinden integritet, hvis syntese reguleres af det hastighedsbegrænsende enzym-cyclooxygenase (COX), som eksisterer i to isoformer-COX-1 og COX-2 [21]. Konstitutivt udtrykte COX-1 blev også fundet at være uændret i de ulcerated og ikke-sår væv, hvorimod ekspressionen af ​​COX-2 var signifikant højere i VSLhøj dosis behandlede gruppe på dag 7, men ikke på dag 14 (tabel 2) .

pro-inflammatoriske cytokiner TNF-α og IL-1β har vist sig at spille en vigtig rolle i patogenesen af ​​mavesår ved at iværksætte en tidlig inflammatorisk proces [22], mens den regulerende cytokin IL-10 er kendt for at dæmpe TNF-α produktion [23]. Ekspression af både TNF-α og IL-1-gener viste sig at være forhøjet i de ulcererede væv i de tre grupper dyr. Men VSLbehandling ikke påvirke ekspression af IL-1β og IL-10 og marginalt reduceret ekspression af TNF-α i sår væv sammenlignet med behandlingen køretøj (tabel 2).

VSLbehandling stimulerer produktionen af ​​vækstfaktorer Salg

rolle vækstfaktorer VEGF, TGF-β og EGF i angiogenese og epithelcellevandring og proliferation i gastrisk ulcus helbredelse er veldokumenteret [24], [25]. Som vist i figur 3, var der en signifikant stigning i VEGF (P < 0,001) genekspression i de ulcererede væv på dag 7 i dyr behandlet med lave eller høje doser af VSLsammenlignet med dyr behandlet med kun bærer (97 og 332 gange stigning i genekspression i VLSlave og høje dosis behandlede rotter, henholdsvis). Stigningen i VEGF-genekspression var også tydelig på dag 14 og var mest fremtrædende i lavdosis VSL-behandlede rotter (fig. 3, top). VEGF-ekspression blev ikke ændret i de ikke-sår væv af alle de undersøgte grupper. VEGF proteinindhold i det gastriske vævshomogenatet bekræftede resultaterne af VEGF genekspression data (fig. 4, top). Tilsvarende TGF-β og EGF (fig. 3 midterste og nederste paneler) gen- og protein niveauer (fig. 4 midterste og nederste paneler) blev signifikant forøget i VSLbehandlede dyr, selvom ændringen var mindre udtalt, der blev observeret for VEGF .

VEGF neutraliserende antistof dæmper VSL-medieret mavesår healing

Baseret på data i figur 3, hvor VEGF blev forøget væsentligt som reaktion på VSLbehandling, der forbedrede mavesår heling ( fig. 1), vi spekuleret på, at VSLbeskyttende virkning og virkningsmekanismen var afhængig af VEGF. For at undersøge dette, blev dyr behandlet med høj dosis VSL+ VEGF neutraliserende antistof. Som vist i figur 5, dyr behandlet med VEGF neutraliserende antistof faldt sårheling henholdsvis 34% og 41% henholdsvis, på dag 7 og 14 sammenlignet med dyr behandlet med høj dosis VSL+ IgG eller vehikelkontrol (fig. 5a). Makroskopisk patologi (fig. 5b) viste, at den mucosale arkitektur var mindre intakt i VSL+ VEGF neutraliserende antistof-behandlede rotter end VSL+ IgG behandlede rotter på dag 7 og 14 i behandlingen. Dyr behandlet med VEGF neutraliserende antistof alene viste reduktion i sårheling sammenlignet med kontroldyr, men resultaterne ikke var statistisk signifikant (figur 5a).

Diskussion

Dette er den første omfattende undersøgelse at vise, at den probiotiske blanding VSLkan forøge heling af eddikesyre inducerede mavesår. Vores resultater viste, at VSLhandlet på en dosisafhængig måde at stige i ekspressionen og produktionen af ​​VEGF, en vækstfaktor kendt for at fremme angiogenese og helbredelse. VEGF var kritisk vigtigt i mavesår healing som behandling med VEGF neutraliserende antistof betydeligt forsinket helingsprocessen i VSLbehandlede dyr.

Den forebyggende og terapeutiske rolle probiotika er godt rapporteret ikke kun i tilfælde af colitis ulcerosa og Crohns sygdom [8] - [9], men også i forhold så forskellige som brændte sår og skudsår [26] - [27]. Men der er begrænset antal undersøgelser, der vurderer effekten af ​​probiotika behandling på mavesår primært på grund af de negative fysiologiske betingelser for mave, der formindsker overlevelse og vækst af mikroorganismer. Mærkeligt, en undersøgelse [28] viste, at bakteriel kolonisering sker hurtigt efter mavesår induktion og især kolonisering af visse bakterier, herunder Lactobacillus
kunne forbedrer mavesår helbredelse. Andre undersøgelser har vist, at probiotiske bakterier Lactobacillus
arter, Saccharomyces boulardii
, Escherichia coli
stamme Nissle 1917 er effektive til forebyggelse og behandling af akut gastrisk beskadigelse forbundet med eddikesyre [ ,,,0],12], stress [13], aspirin [29], ethanol [30], ibuprofen [31] og indomethacin [32] inducerede mavesår. Hos mennesker indicier tyder på, at regelmæssig indtagelse af en Lactobacillus
holdige produkt beskytter integriteten af ​​den maveslimhinden barriere mod indomethacin [32], mens andre [15] har rapporteret, at virkningen af ​​at anvende probiotiske bakterier sammen med tredobbelt terapi er ikke bedre end at bruge tredobbelt behandling alene til behandling af mavesår. En nylig rapport [13] foreslår en ny symbiotisk tilgang til behandling, hvor en probiotisk ( L. Acidophilus
) og ingefær ekstrakt blev samtidigt og individuelt indkapslet /immobiliseret i alginat flydende perler betydelig indflydelse mavesår helbredelse i rotter. En alternativ metode er at bruge andet antal af multi strain probiotika til fremme sårheling som IBD undersøgelser har vist, at multi strain probiotika er mere effektive end monostrain probiotika [33]. Vore resultater bekræfter disse resultater ved anvendelse af VSL, en blanding af otte bakteriearter, der var meget effektive til at forbedre epithelcellevandring og proliferation, angiogenese, og produktion af granulerings væv fører til hurtigere heling af mavesår.

Sådan tage fat på de mekanismer, hvorved VSLaccelererede mavesår helbredelse vi kvantificere offensive luminale og /eller fremme defensive faktorer. Tidligere undersøgelser har vist, at probiotika udøve forskellige mekanismer, herunder stabilisering af mucosal mastcelledegranulering [29], induktion af slgA produktion [29], reduktion i celle apoptose til celleproliferation-forhold i maven [11], øge transepithelial resistens [34 ] og fremme angiogenese [11] til at mediere mavesår heling. Her viser vi, at VSLfremmet mavesår heling ved at øge ekspressionen af ​​vækstfaktorer, hovedsagelig VEGF af flere folder. VEGF er en grundlæggende angiogen faktor, som stimulerer dannelsen af ​​granulationsvæv og nye mikroorganismer fartøjer via angiogenese [24], som igen accelererer gastrisk og duodenal ulcus heling [35]. Til dato er der kun én rapport [11], der viser L. rhamnosus
GG kan opregulere VEGF protein under sårheling. I vores undersøgelser fandt vi, at på dag 7 i behandling med højdosis VSLblev VEGF-ekspression øget 332 gange sammenlignet med kontroldyr. Denne stigning blev ikke set som en fremtrædende plads på dag 14 af behandlingen, primært fordi de fleste sår allerede var helbredt af denne tid i VSL-behandlede rotter. Til sammenligning lavdosis VSLbehandlede dyr fortsatte med at vise høj ekspression af VEGF på begge dage 7 og 14 som de sår fortsat blev helbredt. Afslutning VSL-induceret mavesår helbredelse ved behandling af dyr med anti-VEGF neutraliserende antistof bekræftede, at VSLaugmented mavesår healing via en VEGF-medieret mekanisme. Observationen af ​​nedsat sårheling hos dyr behandlet med VEGF neutraliserende antistof alene sammenlignet med kontroller også understøtte en rolle for VEGF i spontan mavesår heling [35]. Vigtigere er det, selv om VEGF er kendt for at være op reguleret af COX-2 afledt PGE _{2 [36], fandt vi marginale ændringer i ekspressionen af ​​COX-2 i VSLbehandlede rotter tyder på, at VSLinduceret VEGF udtryk ikke COX-2 medieret.}

Vi fandt også, at vækstfaktorer EGF og TGF-β var signifikant op reguleres i sår væv af VSLbehandlede rotter. TGF-β vides at påvirke ekstracellulære matrix, der forvandler processen med epitelcelle rekonstituering til og fra, mens EGF fremmer både epitel restitution og proliferation i mavetarmkanalen [25]. Interessant nok blev VSLsig at være effektiv kun fremme vækstfaktorer og ikke de defensive faktorer MUC5A og COX2. Det er stadig muligt, at VSLkan påvirke andre defensive faktorer ikke analyseret i denne undersøgelse. Vi har tidligere vist, at VSLbehandling forøger colon MUC2 /MUC2 mucin sekretion i rotte colon og i humane colon-epitelceller. VSLbehandling i dyr også ikke markant reducere ekspressionen af ​​de pro-inflammatoriske cytokiner, IL-1 og i mindre udstrækning TNF-α. Begge disse cytokiner spiller en kritisk rolle i dannelsen af ​​mavesår ved at indlede en tidlig akut inflammatorisk respons [22]. Disse resultater underbygger en nylig rapport, der vurderede 13 probiotiske stammer på aspirin-induceret mavesår heling [29]. På nuværende tidspunkt ved vi ikke, hvilken bakterie specie (er) eller kombinationer i VSLprobiotiske blanding er ansvarlige for mavesår helbredelse. Tidligere undersøgelser har antydet, at multi strain probiotika (mere specifikt multi slægt stammer) er mere effektive end mono-strain probiotika [33]. Det er også muligt, at VSLblanding er en neutral opløsning (forskellige koncentrationer af VSLhar en pH på 7,0) kan påvirke mavesyre heling ved fortynding af surheden af ​​mavesaft. Dog kan dataene i dette studie ikke udlede dette faktum, som mavesaft surhedsgrad ikke blev målt. Ikke desto mindre ville VSLkun at have en sur fortynding og ikke syreneutraliserende virkning på mavesaft, hvis nogen. Efter al sandsynlighed vil syren fortynding effekt af VSLkun bidrage med en sekundær rolle til sin stærke cytobeskyttende funktion påvist ved omfattende opregulering af VEGF. Som VSLblev administreret som en levende cellesuspension, kunne denne formulering har udøvet sin beskyttende virkninger som levende mikrober, ved deres metabolitter, cellevægskomponenter og /eller DNA-indhold eller alle af ovenstående. Vi har ikke foretaget et eksperiment for at sammenligne virkningen af ​​levende mikrober og varmeinaktiveret probiotiske blanding til at vurdere dette spørgsmål, selv om tidligere undersøgelser har vist, at varmedræbte eller stråling inaktiverede probiotiske bakterier (i en dosis svarende til den af ​​levende mikrober) undlod at fremme ulcus-healing [11], [12]. Eftersom vi ikke vurderet angiogenese, at antage, at VSLfremmer gastrisk ulcus helbredelse gennem angiogenese kun spekuleret baseret på VSLevne til at inducere en robust opregulering af VEGF, som er kritisk vigtigt ved angiogenese [35].

som konklusion, vores undersøgelser viser, at VSLprobiotiske blanding er meget effektiv i at forstærke mavesår helbredelse. Effekten er dominerende ved høje koncentrationer af VSLblanding, og der opnås mekanistisk ved at stimulere ekspression og sekretion af angiogenese fremme vækstfaktorer, primært VEGF. Denne undersøgelse fastslår udsigten til at bruge VSLprobiotiske blanding terapeutisk at forøge mavesår helbredelse.

Støtte Information
Figur S1.
Virkning af behandling af forskellige koncentrationer af VSLpå eddikesyre-induceret mavesår heling hos rotter. [A] Såret område (mm 2) afbildet for dyr med eddikesyre induceret mavesår på dag 3, 7 og 14 i behandling med køretøj (Mørkeblå), VSL1.5 × 10 9 bakterier /dyr /dag (lys gul), VSL3,0 × 10 9 bakterier /dyr /dag (mørk gul), VSL6,0 × 10 9 bakterier /dyr /dag (lys grøn), VSL1.2 × 10 10 bakterier /dyr /dag (mørk grøn), VSL2,4 × 10 10 bakterier /dyr /dag (lyseblå). Data er repræsenteret som middelværdi ± SEM fra 6 dyr per dag.

• PLoS ONE: In vivo Antioxidant og mavesårsmedicin aktivitet af Parkia speciosa Ethanolisk Leaf Extract mod Ethanol-induceret mavesår i rotter
• PLoS ONE: Tovejs Crosstalk mellem stress-induceret mavesår og depression under kronisk stress