Patentanmeldt probiotika kan hjælpe patienter med mave-tarmsygdomme med at undgå skadelige biofilm

Probiotika sigter typisk på at genbalancere bakteriepopulationer i tarmen, men ny forskning tyder på, at de også kan hjælpe med at skille genstridige biofilm fra hinanden. Biofilm er levende mikrobielle samfund-de giver et tilflugtssted for mikrober og er ofte resistente over for antibiotika. En ny undersøgelse beskriver en specifik probiotisk blanding, der kan hjælpe patienter med mave -tarmsygdomme med at undgå skadelige biofilm, der kan forværre deres symptomer.

Undersøgelsen evaluerede evnen hos et nyt probiotikum til at forhindre og behandle biofilm indeholdende gær og bakterier-især arter, der trives i beskadiget tarm. Biofilm kan indeholde en infektiøs polymikrobiel blanding af bakterier og svampe, der alle lever sammen under et tykt beskyttende slim. Disse polymikrobielle samfund er resistente over for antibiotika, men kan modvirkes af andre mikrober. Andre mikrober, der lever i tarmen-eller administreres via probiotika-kan hjælpe med at nedbryde biofilm, ifølge den nye undersøgelse.

I en række eksperimenter offentliggjort i The American Society for Microbiology's journal mBio , forskere fra Case Western Reserve University og University Hospitals (UH) Cleveland Medical Center dyrkede gær (Candida -arter) og bakterier (Escherichia coli og Serratia marcescens) til biofilm. De udsatte derefter biofilmene for en lovende probiotisk blanding identificeret i et tidligere studie-en del gær, tre dele bakterier, og en lille mængde amylase (et enzym, der findes i spyt). Mikroskopbilleder viste, at biofilm, der var udsat for blandingen, var løsere strikkede samfund, der generelt var tyndere og svagere end ubehandlede biofilm.

Forskerne fandt, at probiotikaet delvis fungerede ved at svække gær, der lever i unge biofilm. Gæren inde i biofilmene blev væksthæmmet og dannede ikke reproduktive strukturer, der hjælper med at frø ny biofilmvækst og -udvidelse. Forskerne konkluderede, at deres nye probiotiske blanding kan hjælpe med at forhindre skadelige biofilm hos mennesker med inflammatorisk tarmsygdom eller andre gastrointestinale tilstande.

"Et probiotikum kan forhindre og behandle biofilm, der findes i tarmen, "sagde seniorforfatter Mahmoud A. Ghannoum, Ph.d. "Dette er et stort problem, da tarmbiofilm korrelerer med Crohns sygdom og tyktarmskræft." Ghannoum er professor og direktør for Center for Medicinsk Mykologi ved Case Western Reserve School of Medicine og UH.

Tidligere arbejde af Ghannoum udført på School of Medicine og UH viste de tre typer mikrober, forskerne voksede inde i deres biofilm (Candida -arter, E coli, og S. marcescens) er signifikant forhøjet i tarmen hos mennesker med Crohns sygdom. Sammen, de danner en særlig tyk biofilm, der kan udløse betændelse i tarmen. Probiotika kan repræsentere en ny måde at håndtere sådan smertefuld betændelse på, Siger Ghannoum.

Forskerne studerede yderligere biofilm fundet hos patienter med Crohns sygdom ved at dyrke gær og bakterier i flere forskellige kombinationer. De fandt ud af, at Candida gærarter er mere tilbøjelige til at samarbejde med bakterierne i biofilm end andre gærarter. Yderligere resultater viser, at både Candida albicans og Candida tropicalis danner tykke biofilm, når de dyrkes sammen med E. coli og S. marcescens bakterier. Andre ikke-Candida gærarter kunne kun danne tynde biofilm-ikke tykkere end en enkelt art dyrket alene. Resultaterne peger på, at Candida -arter sandsynligvis vil danne tykke, genstridige biofilm i patientens tarm, der kan være modtagelige for probiotika.

Selve det flydende probiotikum var anstrengt for hel, gavnlige mikrober før testning, efterlader metabolitter og enzymer udskilt af mikroberne. Forskerne undersøger nu nøjagtigt, hvilke udskillede faktorer inde i blandingen, der er ansvarlige for anti-biofilmeffekterne. De har også ansøgt om patent på deres probiotika.

"Det næste trin for vores patentanmeldte probiotika er at gennemføre kliniske forsøg for at demonstrere dets effektivitet ved sygdomme, såsom Crohns, ulcerøs colitis og irritabel tyktarm samt kræft, "Sagde Ghannoum." Hvis effekten er bevist, den potentielle indvirkning for mennesker, der lider under disse ødelæggende forhold, er ekstremt spændende for mig som videnskabsmand. "

Det patentsøgte probiotika markedsføres i øjeblikket som BIOHM Probiotics, en generel fordøjelsessundhed probiotika.

• Tarmmikrobiomsignaturer i tyktarmskræft overskrider kultur og kost
• Stress i barndommen og voksenlivet påvirker hormonmønstre forbundet med negative sundhedsresultater