PLoS ONE: Die probiotischen Mischung VSLBeschleunigt Magengeschwür Heilung durch Stimulieren Vascular Endothelial Growth Factor

Abstrakt

Studien, die die Wirkung und den Mechanismus von Probiotika auf Erkrankungen des oberen Magen-Darm-Trakt Beurteilung (GI) einschließlich Magengeschwüren trotz umfangreicher Arbeit und viel versprechende Ergebnisse dieser Therapieoption für andere GI Erkrankungen sind begrenzt. In dieser Studie untersuchten wir die Mechanismen, mit denen die probiotischen Mischung VSL(eine Mischung aus acht probiotischen Bakterien einschließlich Laktobazillen
, Bifidobakterien
und Streptococcus
Spezies) heilt Essigsäure Magengeschwür bei Ratten induziert. VSLwurde oral bei niedrigen verabreicht (6 x 10 ^{9 Bakterien) oder hoch (1,2 x 10 10 Bakterien) Dosierungen von Tag 3 nach Geschwür Induktion für 14 aufeinander folgenden Tagen. VSLBehandlungen signifikant Magengeschwür Heilung in einer dosisabhängigen Weise verbessert. Um den Mechanismus (en) zu beurteilen, wobei VSLseine schützende Wirkung ausgeübt wird, quantifiziert wir die Genexpression von mehreren pro-inflammatorischen Zytokinen, Protein und Expression von Magen Mucin-MUC5AC, regulatorische Cytokin-IL-10, COX-2 und verschiedene Wachstums Faktoren. Von allen untersuchten Komponenten wurde 7 in den ulzeriert Geweben von Tieren mit VSLbehandelt, am Tag 332-fach nur Expression und Proteinproduktion von VEGF erhöht. Wie vorauszusehen war, mit VEGF neutralisierenden Antikörper behandelten Tieren signifikant Magengeschwür Heilung in VSLbehandelten Tieren verzögert. Dies ist der erste Bericht hohe Wirksamkeit des probiotischen Mischung VSLbei der Verbesserung der Magengeschwür Heilung zu demonstrieren. Probiotische Wirksamkeit war wirksam bei höheren Konzentrationen von VSLdurch spezifisch die Expression und Produktion von Angiogenese fördern Wachstumsfaktoren zu erhöhen, vor allem VEGF}

Citation. Dharmani P, De Simone C, Chadee K (2013) Die probiotischen Mischung VSLBeschleunigt Magengeschwür Heilung durch Stimulieren Vascular Endothelial Growth Factor. PLoS ONE 8 (3): e58671. doi: 10.1371 /journal.pone.0058671

Herausgeber: John Wallace, McMaster University, Kanada

Empfangen: 29. Oktober 2012; Akzeptiert: 7. Februar 2013; Veröffentlicht am: 6. März 2013

Copyright: © 2013 Dharmani et al. Dies ist eine Open-Access-Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorausgesetzt, der ursprüngliche Autor und Quelle genannt werden

Finanzierung:. Diese Arbeit wurde durch einen Zuschuss von der kanadischen Institut für Gesundheitsforschung (CIHR, KC) unterstützt. PD wurde von einem kanadischen Association of Gastroenterology-Axcan Pharma-CIHR Forschung und Fellowship Award finanziert. Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen:. Die Autoren haben folgende Interesse. PD wurde von einem kanadischen Association of Gastroenterology-Axcan Pharma-CIHR Forschung und Fellowship Award finanziert. Dabei werden nicht die Einhaltung der Autoren ändern, um alle Politiken PLoS ONE auf den Austausch von Daten und Materialien.

Einführung

Magengeschwür Heilung ist eine spontane, komplizierte Anordnung verschiedener Mechanismen, die im Tandem arbeiten, um Korrektur des Ungleichgewichts zwischen den aggressiven (zB Säure, Pepsin, proinflammatorische Zytokine und Helicobacter pylori
) und defensiven Faktoren (zB Schleim, Bikarbonat, Blutfluss und Wachstumsfaktoren) im Magen [1]. Das Verfahren beinhaltet die Milderung der aggressiven luminalen Faktoren, mit wuchernden von Schleimhautdefekt Abfüll- und Epithelzellen und verbindende Komponente der Migration, um die Schleimhaut Architektur zu rekonstruieren [2]. bei der Verbesserung des Prozesses der spontanen Heilung von Geschwüren in verschiedenen in vivo
Ulcus ventriculi Modelle wir und andere [3], [4], [5] haben die Wirksamkeit und putative Mechanismus verschiedener Medikamente und Kräutern gezeigt. Doch Studien, die die Wirkung von Probiotika auf Erkrankungen des oberen Magen-Darm-Trakt (GI) und insbesondere auf Magengeschwür Krankheit Beurteilung sind trotz der umfangreichen Arbeit und viel versprechende Ergebnisse dieser Therapieoption begrenzt für andere GI Erkrankungen, einschließlich entzündlicher Darmerkrankung [6], [ ,,,0],7], [8], [9].

Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die zusätzlich zu den nahrhaften Wert mehrere gesundheitliche Vorteile verleihen, wenn sie in großen Mengen zur Verfügung gestellt. VSLeine probiotische Zubereitung eine Mischung aus acht Bakterienarten enthält, vier Arten von Lactobacilli
( acidophilus
, bulgaricus
, casei
, plantarum
), drei Arten von Bifidobakterien
( breve
, infantis
, longum
) und ein Streptococcus
Arten, die klinisch wirksam gezeigt wurde, Schübe aus hitzebeständigem Pouchitis bei der Verhinderung von [8] und der Erlass der Colitis ulcerosa führen [9]. Wir haben bereits entschieden, dass VSLoder seine sezerniert Produkte sind potente Kolon Mucin secretagogues gezeigt in vitro
auf die menschliche Kolon-Epithelzellen und in Kolon-Loop-Studien in Tiermodellen [10]. Allerdings assoziiert die Auswirkungen der probiotischen Behandlung der akuten Magen-Schäden mit Magengeschwüren ist nicht gut erforscht. Der Hauptgrund dafür ist, dass der Darm eine Vielzahl von unerwünschten physiologischen Bedingungen wie saurem pH-Wert, Verdauungsenzyme enthält, Gallensäure und mechanische Beanspruchung, die das Überleben und das Wachstum von probiotischen Mikroorganismen abschwächt. Die Behandlung mit reichlich Menge von mehreren probiotischen Mikroorganismen können diese Einschränkung zu überwinden. Es gibt einige Berichte von einzelnen probiotischen Bakterien einschließlich Lactobacillus rhamnosus
[11], L. gasseri
[12], L. acidophilus
[13] und Bifidobacterium
[14] zur Übertragung der Schutz vor Magengeschwüren bei der Förderung der Heilung von Geschwüren in verschiedenen in vivo
Geschwür Modelle. Doch Studien über die Wirkung von probiotischen Bakterien auf die Verbesserung H. pylori-Eradikation
waren widersprüchlich in ihren Feststellungen [14], [15]. Eine aktuelle Studie hat gezeigt, dass eine angemessene Ergänzung mit einer Mischung aus 8 Probiotika-Stämme könnte H auszurotten. pylori
[16]. Derzeit ist es noch nicht bekannt, ob gemischte probiotischen Bakterien sind effektiver als einzelne Stämme in der Heilung von Geschwüren fördern. In der vorliegenden Studie untersuchten wir die zellulären Mechanismen, durch die VSLprobiotische Mischung bei Ratten Magengeschwür Heilung ergänzt.

Materialien und Methoden

Tiere

Sechs Wochen alte männliche Sprague-Dawley Ratten, die zwischen 150 und 200 g (Charles River, St. Constant, Quebec) wurden in Käfige 2 pro Gruppe bei einer konstanten Raumtemperatur mit 12-h Licht und dunkel-Zyklen, und gefüttert Standard-Nagetierfutter und Wasser untergebracht mit einem Gewicht von ad libitum
. Nach einer 7-tägigen Gewöhnungszeit wurden die Ratten randomisiert in Versuchs- und Kontrollgruppen für die Induktion von Magengeschwüren. Tierversuch Ethikkommission der Universität von Calgary genehmigt diese Studie.

Experimentelles Design

Um die Wirkung von VSLprobiotische Mischung auf Magengeschwür Heilung und Linderung von offensiven luminalen Faktoren untersuchen (Pro -inflammatory Zytokine) und die Förderung von zytoprotektive defensiven Faktoren (regulatorischer Zytokine, Mucin und Wachstumsfaktoren), Ratten wurden in drei Versuchsgruppen. Kontrollen wurden die Tiere mit Fahrzeug nach Geschwür Induktion und zwei anderen Gruppen behandelt, die entweder gering (6 × 109 Bakterien /Tier /Tag) oder hoch (1,2 × 1010 Bakterien /Tier /Tag) Dosis VSLempfangen. Die Tiere wurden am Tag geopfert 3, 7 und 14 des Fahrzeugs oder VSLBehandlung (für Logik, siehe Abschnitt auf Magengeschwür Induktion und VSLBehandlungen). Insgesamt 18 Tiere wurden für jeden Zeitpunkt ( N
= 6 für jeden Versuch /Zeitpunkt) verwendet und die Studie wurde dreifach durchgeführt. Um die Wirkung von anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) auf die Magengeschwürheilung zu untersuchen, verwendet, um Antikörper gegen VEGF neutralisieren wurden. In diesem Experiment wurden vier Gruppen verwendet. Nach dem Geschwür Induktion wurde mit Fahrzeug eine Kontrollgruppe nur behandelt. Die Behandlungsgruppen waren Ratten, die mit neutralisierenden VEGF Antikörper allein, Ratten, die eine hohe Dosis VSL(1,2 x 1010 Bakterien /Tier /Tag) zusammen mit einem Kontroll-IgG-Antikörper und Ratten erhielten, die eine hohe Dosis VSL(1,2 x 1010 Bakterien erhalten /Tier /Tag) zusammen mit VEGF-Antikörper neutralisiert wird. Die Antikörper behandelten Gruppen (IgG und Neutralisieren VEGF-Antikörper) wurden Antikörper in einer Dosis von 10 mg /kg KG angegeben (für Logik, Abschnitt auf VEGF neutralisierenden Antikörper-Behandlung zu sehen). Die Tiere wurden durch zervikale Dislokation am Tag getötet 3, 7 und 14 folgende anti-VEGF-Behandlung. Insgesamt 24 Tiere wurden für jeden Zeitpunkt (n = 6 für jeden Versuch /Zeitpunkt) verwendet.

Magengeschwür Induktion und VSLBehandlung

Die chronische Magengeschwüren experimentell induziert wurden in Ratten, wie zuvor beschrieben [17]. Unter Anästhesie mit Pentobarbital (35 mg /kg Körpergewicht, i.p.) wurde das Abdomen durch Medianschnitt eröffnet. Ein Kunststoffrohr von 6 mm, an beiden Enden geöffnet wurde, eng an die Serosa-Oberfläche von Vorderwand des Magen proximal antralen gland Bereich angewendet. Auf die Oberfläche des Magens, 60 ul 40% iger Essigsäure wurde 90 Sekunden durch ein Rohr gegossen. Dies erzeugte sofortige Nekrose der gesamten Schleimhaut und Unter Schleimhaut im Bereich, in dem die Essigsäure angewendet wurde. Essigsäure auf der Oberfläche verblieb, wurde dann mit einem sterilen Filterpapier abgewischt und die geöffneten Abdomen wurde geschlossen. Wir haben bereits gezeigt, dass dieses Verfahren histologisch gut charakterisierte Geschwüre innerhalb von 3 Tagen nach der Essigsäure-Exposition und heilt vollständig innerhalb von 3 Wochen ohne Perforation oder Penetration in die umliegenden Organe erzeugt [3] - [4].

Die Behandlung von VSLbei niedrigen (6 × 10 ^{9 Bakterien) und hohe Dosierungen (1,2 x 10 10 Bakterien) auf die Ergebnisse der Vorstudien bezogen wurde mit fünf verschiedenen Dosierungen von VSL(1,5 x 10 9, 3 x 10 9, 6 × 10 9, 1,2 x 10 10 und 2,4 x 10 10 Bakterien /Tier /Tag, beziehungsweise). VSLDosen von jeweils 1,5 x 10 9 und 3 x 10 9 Bakterien /Tier /Tag waren nicht wirksam Magengeschwür Heilung zu fördern, während die Wirkung der Dosis von 2,4 x 10 10, Bakterien /Tier /Tag auf die Heilung Magengeschwür war nicht signifikant verschieden von der von 1,2 x 10 10 Bakterien /Tier /Tag (Abbildung S1). Behandlung mit VSLbegonnen wurde, wenn Geschwüre vollständig am 3. Tag nach Essigsäure Verabreichung entwickelt wurden; dies wurde als Tag 1 der Behandlung für die nächsten 14 Tage berücksichtigt. Der pH-Wert der verschiedenen Konzentrationen von VSLbetrug 7,0. Tiere wurden am Tag getötet 3, 7 und 14 folgende VSLBehandlung. Die vereitert und nicht ulzeriert Bereich von jedem Tier wurde mit eiskalter phosphatgepufferter Salzlösung auf Eis und drei Querschnitte wurden gesammelt platziert gespült. Zwei Querschnitte wurden schockgefroren in flüssigem Stickstoff und bei -70 ° C für die RNA-Isolierung und Proteinpräparation. Dritte Querschnitt wurde sofort in 10% neutral gepuffertem Formalin für die histologische Analyse fixiert.}

Beurteilung der Größe des Geschwürs, Prozentsatz der Heilung und eine histologische Untersuchung

Die Gesamt Ulcusfläche und Prozentsatz der Heilung von Geschwüren zu unterschiedlichen Zeiten hinterlassen Behandlungen wurden bei Ratten Magen durch Schneiden entlang der größeren Krümmung und das Geschwür (mm ^{2) Fläche gemessen beurteilt. Zwei verschiedene Personen gemessen, um das Geschwür Bereich in verblindet. Der Prozentsatz der Heilung wurde berechnet als:}

Histologische Untersuchungen wurden nach dem zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt [18]. Kurz gesagt, wurde das Geschwür Krater jeder Magen geschnitten und über Nacht in 10% neutral gepuffertem Formalin fixiert, dann dehydratisiert allmählich in Ethanol und in Paraffin eingebettet, als Zwischen Lösungsmittel neoclear. Abschnitte von 6 &mgr; m wurden in einem automatischen Mikrotom erhalten. für die histologische Auswertung während der Heilung; Geschwürige Schnitte wurden mit Hämatoxylin und Eosin (E H &) gefärbt.; Mikroskopisch H &E Gewebe wurden als Beweis berichtet: ein normales Aussehen, mild Infiltrate von Entzündungszellen in der Lamina propria Schleimhaut, mit entweder keine oder nur eine flache Erosion oder tiefen Erosion und Geschwüre

Quantitative Echtzeit. PCR-Analyse

Quantitative Echtzeit-PCR-Analyse wurde durchgeführt für sekretorische Mucin (MUC5AC), Cyclooxygenase-2 (COX-2), pro-inflammatorische (TNF-α und kodieren Veränderungen in der Expression von Genen zu bewerten IL- 1β) und regulatorische (IL-10 und TGF-β), Zytokine und vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF), transformierendem Wachstumsfaktor-β (TGF-β) und epidermalen Wachstumsfaktor (EGF). Gesamt-RNA wurde aus ulzeriert und nicht-ulzerierten Gewebe mit Trizolreagenz (Invitrogen) extrahiert. Die Ausbeute und Reinheit der RNA wurde durch spektroskopische Analyse bestimmt. 2 &mgr; g RNA wurde revers transkribiert unter Verwendung von M-MLV reverser Transkriptase (Invitrogen) nach Herstellerangaben. Ein ul der cDNA wurde für die Echtzeit PCR (Corbett Research) verwendet. 94 ° C halten für 15 Minuten, gefolgt von 40 Zyklen Denaturierung bei 94: Echtzeit-Primer mit der spezifischen Temper-Temperatur sind in Tabelle 1 Vergrösserungen gezeigt wurden mit Qiagen QuantiTect SYBR Green PCR-Kit mit den folgenden Zyklusbedingungen durchgeführt ° C für 20 s, Annealing bei Temperaturen für 30 s und Verlängerung bei 72 ° C für 30 s entspricht. Die Spezifität der Amplifikation wurde durch Schmelzkurvenanalyse überprüft. Die mRNA-Expression von verschiedenen Gen wurde gegen GAPDH normalisiert, und mehrfache Änderung gegenüber der Kontrolle wurde gemäß der DDCT Methode [19].

Proteinmengen von VEGF, TGF und EGF im Magengewebe Homogenat

Magengewebe wurden in kaltem Phosphatpuffer-Salzlösung (PBS, pH 7,4) unter Verwendung eines Polytron-Homogenisators homogenisiert. Das Gewebehomogenat wurde dann 20 min bei 4 ° C bei 20.000 × g zentrifugiert, der klare Überstand und die Proteinkonzentration unter Verwendung eines BCA (Bicinchoninsäure) -Kit gemessen zu erhalten. Die Proteinniveaus von VEGF, TGF-β und EGF in homogenisierten Magengewebe von sowohl der ulzeriert und nicht-ulzeriert Schleimhaut wurden mittels ELISA-Kits gemessen nach dem Protokoll des Herstellers (Ratten-VEGF-ELISA-Kit, Ray Biotech; Ratten-TGF-β-Kit, eBioscience und Ratten-EGF-ELISA-Kit, USCN Life Science Inc.). VEGF, TGF-β und EGF-Ebene wurde als pg /mg Gewebe ausgedrückt.

Die Wirkung von neutralisierenden Anti-VEGF-Antikörper auf die Magengeschwür Heilung induziert durch VSL

Um den Effekt zu bewerten nämlich neutralisiere von VSL # gefördert Antikörper anti-VEGF auf die Magen-Heilung Geschwür 3, vier Gruppen von Tieren verwendet wurden, Kontrolle, neutralisierende VEGF-Antikörper (R & D-Systeme), VSLhohe Dosis + IgG (Isoform Antikörper, R & D Systeme) und VSLhohe Dosis + Neutralisieren VEGF-Antikörper (R & D-Systeme). In Vorversuchen drei Dosen von neutralisierenden VEGF-Antikörpers (5, 10 und 20 ug /Tier /Tag; ip) wurden in Tieren, die eine hohe Dosis von VSLfür 14 aufeinanderfolgende Tage und eine Dosierung von 10 ug /Tier /Tag getestet deutlich reduziert Heilung wurde gefunden und wurde für den Einsatz für alle weiteren Experimente ausgewählt. Tiere wurden am Tag getötet 3, 7 und 14 Tage nach VSL+ Antikörperbehandlung. Magengeschwür Bereich wurde gemessen und histologische Untersuchung, quantitative Echtzeit-PCR-Analyse und ELISA-basierte Proteinanalyse wurde durchgeführt, wie oben beschrieben.

Die statistische Analyse

Die Ergebnisse sind als Mittelwert ± SEM. Bedeutung Unterschiede zwischen Kontroll- und VSLbehandelten Gruppen wurden mit Dunns Post-Test Kruskal-Wallis-Test bestimmt mit spezifischen Gruppen zu vergleichen. Die Wahl eines nicht-parametrischen Tests (Kruskal-Wallis-Test) anstelle eines parametrischen Tests (Varianzanalyse ANOVA) wurde auf die Tatsache, dass mindestens eine der Gruppen in allen außer drei der Vergleiche war nicht-Gaußschen. Zur Aufrechterhaltung der Konsistenz wurde Kruskal-Wallis-Test für alle Vergleiche verwendet. Alle statistischen Analysen wurden unter Verwendung von Graph Pad Instat Software. A P
Wert von > 0,05 wurde als signifikant betrachtet

Ergebnisse |

VSLprobiotische Mischung beschleunigt Magengeschwür Heilung

Nach serosal Anwendung von Essigsäure. Säure 100% der Tiere Magengeschwüren nach 3 Tagen entwickelt. Danach schrittweise die Magengeschwüre zu Tag geheilt 14 (Abb. 1a). Um festzustellen, ob die probiotischen Mischung VSLMagengeschwür Heilung beschleunigen konnte, wurden die Tiere behandelt mit entweder niedrigen oder hohen Dosierungen von VSL, beginnend am Tag 3, wenn Geschwüre voll für die nächsten 14 aufeinander folgenden Tagen entwickelt wurden. Wie in Figur 1 a /b gezeigt ist, am Tag 3 der Behandlung Heilungs Ulcus war nicht signifikant in entweder der Steuer- oder VSLbehandelten Gruppen. Danach wurde ein fortgeschrittenes Erhöhung Heilungsgeschwüren durch eine Abnahme in der Ulcusfläche an Tag 7 reflektiert bei Tieren, behandelt mit entweder niedriger (p = 0,07) oder hoch (p = 0,003) Dosen von VSLim Vergleich zu unbehandelten Kontrollen ( Fig. 1a). Insbesondere VSLbei hohen Dosierungen für 14 Tage zu einer vollständigen Abheilung führte in ~ 50% der Tiere (Abb. 1 a), ohne Anzeichen von ulzeriert Schleimhaut. In den übrigen Tieren gab es signifikante Wiederherstellung der Oberfläche Epithel und umfangreiche Geweberegeneration (Abb. 1b). Während 3 VSL # signifikante Erhöhung der Heilung von Geschwüren verliehen, hochdosierte Behandlung (% Heilung lag bei 57% und 84% am Tag 7 bzw. 14) deutlich niedriger Dosis Behandlungen (% Heilung lag bei 30% und 57% am Tag 7 und 14 übertroffen sind; Fig. 1a). Da Tag 3 der Behandlung keine signifikanten Unterschiede in der Heilung von Geschwüren zur Kontrolle und VSLbehandelten Gruppen zeigten alle Ergebnisse in den nachfolgenden Abschnitten werden für Tage 7 und 14 der Behandlung gezeigt.

VSLBehandlung fördert Reparatur von Gewebe in der ulzeriert Magenschleimhaut

H & E-Färbung verschiedene histologische Anzeichen einer Heilung unter den verschiedenen Gruppen aufgedeckt. Am Tag 14, ähnlich unserer Brutto Befund in Ulcusfläche Messung, Kontrolle Ratten zeigten minimale Reparatur. Es wurden entzündliche Exsudate reduziert, minimale Ausmaß der Schleimhautregeneration mit reduzierter Größe des Geschwürs Krater. Wir haben beobachten nicht viel Drüsen Organisation in Kontrollratten (Abb. 2a). Jedoch 3 in Tiere mit hoher Dosis VSL # behandelt, die auf der Größe des Ulcusfläche in Reduktions maximale Heilung zeigte, war die Wiederherstellung der Schleimhautepithel (Reepithelisierung) und wenige Entzündungszellen. Wie in Figur 2c gezeigt, wurden sekretorischen Drüsen auch angeordnet. Bewertung der vereitert Gewebe in VSLniedrigen Dosis behandelten Gruppe zeigte eine gewisse oberflächliche Umbau mit bescheidenen entzündlichen Exsudaten und in-complete Reepithelisierung der Schleimhaut. Die richtige Organisation der Drüsen wurde auch an einigen Stellen (Abb. 2b) zu sehen.

Wirkung von VSLBehandlung auf MUC5AC, COX-1/2 und pro-inflammatorischen und regulatorischen Zytokin-Genexpression

die Schleimschicht die erste defensive Schicht der Magenschleimhaut ist [20], die eine wichtige Schutzfunktion gegen Säure und Pepsin im Magen spielt. Da MUC5AC die am reichlichsten ausgedrückt Mucin in der normalen Magenschleimhaut ist, bestimmen wir, wenn VSLBehandlungen MUC5AC Genexpression in der vereitert und /oder nicht-ulzeriert Gewebe betroffen. Wie in Tabelle 2 gezeigt, obwohl MUC5AC-Expression wurde in VSLbehandelten Tiere leicht erhöht, ist es bei den getesteten Gruppen nicht signifikant verschieden war. Prostaglandine sind die anderen wichtigen Abwehr Faktor kritisch für die Aufrechterhaltung der Integrität der Magenschleimhaut, deren Synthese durch die Geschwindigkeit reguliert wird limitierende Enzym-Cyclooxygenase (COX), die in zwei Isoformen, COX-1 und COX-2 [21] vorhanden ist. Konstitutiv exprimierte COX-1 wurde auch in den ulzeriert und nicht-ulzeriert Geweben während die Expression von COX-2 war signifikant höher im VSLhoher Dosis behandelten Gruppe am Tag sein unverändert gefunden 7, aber nicht am Tag 14 (Tabelle 2) .

die pro-inflammatorischen Zytokinen TNF-α und IL-1β wurden durch die Einleitung eines frühen Entzündungsprozess [22], während die regulatorischen Zytokin IL-10 eine wichtige Rolle in der Pathogenese von Magengeschwüren zu spielen gezeigt ist bekannt, dass TNF-α Produktion [23] dämpfen. Expression sowohl von TNF-α und IL-1β-Gene wurde gefunden in den ulzeriert Gewebe in den drei Gruppen von Tieren erhöht werden. Allerdings hat VSLBehandlung keinen Einfluss auf die Expression von IL-1β und IL-10 und geringfügig um die Expression von TNF-α in dem ulzeriert Gewebe verringert, verglichen mit der Vehikel-Behandlung (Tabelle 2).

VSLBehandlung stimuliert die Produktion von Wachstumsfaktoren

die Rolle von Wachstumsfaktoren VEGF, TGF-β und EGF bei der Angiogenese und epithelialen Zellmigration und Proliferation in Magengeschwür Heilung ist gut dokumentiert [24], [25]. Wie in Figur 3 gezeigt, gab es eine signifikante Zunahme der VEGF (P < 0,001) Genexpression in den ulzeriert Gewebe am Tag 7 bei Tieren mit niedrigen oder hohen Dosen von VSLbehandelt, im Vergleich zu Tieren, die mit Vehikel allein behandelt wurden (97 und 332-fache Erhöhung der Genexpression in VLSniedriger und hoher Dosis behandelten Ratten, respectively). Der Anstieg der Expression VEGF-Gen zeigte sich auch am Tag 14 und war am deutlichsten in niedriger Dosis VSLbehandelten Ratten (Abb. 3, oben). VEGF-Expression wurde in den nicht-ulzeriert Geweben von allen untersuchten Gruppen nicht verändert. VEGF Proteingehalt im Magen Gewebehomogenat bestätigt die Ergebnisse der VEGF Genexpressionsdaten (Fig. 4, oben). In ähnlicher Weise TGF-β und EGF (Abb. 3 mittleren und unteren Platten) Gen und Protein-Ebene (Abb. 4 mittleren und unteren Platten) wurden in VSLbehandelten Tiere deutlich erhöht, obwohl die Änderung, dass weniger ausgeprägt war für VEGF beobachtet Magengeschwür Heilung vermittelte 3-

auf der Grundlage der Daten in.

VEGF neutralisierender Antikörper dämpft VSL, wo VEGF signifikant in Reaktion auf VSLBehandlung erhöht wurde, das Magengeschwür Heilung verbessert ( Abb. 1), spekulierten wir, dass VSLSchutzwirkung und Wirkungsmechanismus auf VEGF abhängig war. Um dies zu untersuchen, wurden die Tiere mit hohen Dosen von VSL+ VEGF neutralisierenden Antikörper behandelt. Wie in Figur 5 gezeigt, mit VEGF neutralisierenden Antikörper behandelten Tieren vermindert Heilung von Geschwüren um 34% bzw. 41% an den Tagen 7 und 14 als mit hoher Dosis VSL+ IgG oder Fahrzeugsteuerung (Fig. 5a) behandelt Tieren verglichen. Grobe Pathologie (Fig. 5b) zeigte, dass die Schleimhaut-Architektur war weniger intakt in die VSL+ VEGF neutralisierendem Antikörper behandelten Ratten als VSL+ IgG Ratten an den Tagen 7 und 14 der Behandlung. Tiere behandelt mit VEGF neutralisierende Antikörper allein zeigte Verringerung der Heilung von Geschwüren im Vergleich zu Kontrolltieren, aber die Ergebnisse waren statistisch nicht signifikant (5a).

Diskussion

Dies ist die erste umfassende Studie ist zu zeigen, dass die probiotischen Mischung VSLHeilung von Essigsäure induzierten Magengeschwüren vermehren können. Unsere Ergebnisse zeigten, dass VSLhandelte in einer dosisabhängigen Weise in der Expression und Produktion von VEGF zu erhöhen, einem Wachstumsfaktor bekannt, die Angiogenese und die Heilung zu fördern. VEGF war von entscheidender Bedeutung bei der Heilung Magengeschwür als Behandlung mit dem Antikörper VEGF neutralisierende signifikant den Heilungsprozess in VSLbehandelten Tieren verzögert.

Die präventive und therapeutische Rolle von Probiotika ist gut berichtet nicht nur bei Colitis ulcerosa und Morbus Crohn [8] - [9], aber auch unter den Bedingungen, wie vielfältig wie verbrannt Wunden und Schusswunden [26] - [27]. Jedoch gibt es wenige Studien die Auswirkungen von Probiotika Behandlung von Magengeschwüren in erster Linie aufgrund der ungünstigen physiologischen Bedingungen des Magen Beurteilung, die das Überleben und das Wachstum von Mikroorganismen abnimmt. Seltsamerweise, eine Studie [28] zeigten, dass die bakterielle Besiedelung rasch nach Geschwür Induktion auftritt und insbesondere Besiedlung bestimmter Bakterien, einschließlich Lactobacillus
konnte deutlich Magengeschwür Heilung verbessert. Andere Studien haben gezeigt, dass probiotische Bakterien Lactobacillus
Arten, Saccharomyces boulardii
, Escherichia coli Stamm Nissle 1917
sind wirksam bei der Prävention und Behandlung von akuten Magen-Schäden mit Essigsäure assoziiert [ ,,,0],12], Stress [13], Aspirin [29] ethanol [30], Ibuprofen [31] und Indomethacin [32] induzierten Magengeschwüren. Beim Menschen schlägt Indizien, dass die regelmäßige Einnahme von ein Lactobacillus
Produkt -haltigen die Integrität der Magenschleimhaut Barriere gegen Indometacin schützt [32], während andere [15] berichtet haben, dass die Wirkung der Verwendung entlang probiotische Bakterien mit Dreifachtherapie ist nicht besser als für die Behandlung von Magengeschwüren Dreifachtherapie allein. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht [13] schlägt vor, eine neue symbiotische Ansatz für die Behandlung, wo ein Probiotikum ( L. Acidophilus
) und Ingwer-Extrakt wurden gleichzeitig und einzeln in Alginat schwebenden Kügelchen in Ratten Magengeschwür Heilung signifikant beeinflusst gekapselte /immobilisiert. Ein alternativer Ansatz ist für die Förderung der Heilung von Geschwüren Menge von Multi-Stamm Probiotika zu verwenden, wie IBD-Studien, dass Multi-Stamm gezeigt haben Probiotika sind wirksamer als monostrain Probiotika [33]. Unsere Ergebnisse bestätigen diese Ergebnisse unter Verwendung von VSL, ein Gemisch aus acht Bakterienspezies, die hochwirksam bei der Verbesserung der epitheliale Zellmigration und Proliferation, Angiogenese, und die Produktion von Granulationsgewebe zu einer schnelleren Heilung von Magengeschwüren war führt.

To adressieren die Mechanismen, durch die VSLMagengeschwür Heilung beschleunigt wir offensiv luminal und /oder die Förderung der defensiven Faktoren zu quantifizieren. Frühere Studien haben gezeigt, dass Probiotika verschiedene Mechanismen ausüben, einschließlich der Stabilisierung der Schleimhaut-Mastzellen-Degranulation [29], die Induktion von sIgA Produktion [29], Reduktion der Zellapoptose zu Zellproliferation Verhältnis im Magen [11], erhöhen transepithelialen Widerstand [34 ] und [11] die Angiogenese fördern Magengeschwür Heilung zu vermitteln. Hier zeigen wir, dass VSLMagengeschwür Heilung durch Erhöhung der Expression von Wachstumsfaktoren, vor allem VEGF durch mehrere Falten gefördert. VEGF ist ein grundlegender angiogenen Faktor, der die Bildung von Granulationsgewebe und neue Mikrogefäße über die Angiogenese stimuliert [24], die wiederum beschleunigt Magen- und Zwölffingerdarmgeschwür Heilung [35]. Bis heute gibt es nur einen Bericht [11], die zeigen, L. rhamnosus GG
können hochregulieren VEGF-Protein während der Heilung von Geschwüren. In unseren Untersuchungen haben wir festgestellt, dass an Tag 7 nach der Behandlung mit hochdosierten VSLwurde VEGF-Expression 332-fache erhöht, im Vergleich zu Kontrolltieren. Diese Erhöhung war nicht so deutlich am Tag 14 der Behandlung, vor allem, weil die Mehrheit der Geschwüre zu diesem Zeitpunkt in VSLbehandelten Ratten wurden geheilt bereits gesehen. Im Vergleich weiterhin niedrigen Dosis VSLbehandelten Tiere eine hohe Expression von VEGF an beiden Tagen 7 und 14 als die Geschwüre noch geheilt wurden zu zeigen. Abschluss- VSL-induzierte Heilung Magengeschwür von Tieren, die mit anti-VEGF-neutralisierende Antikörper bestätigte die Behandlung, dass VSLMagengeschwür Heilung über einen VEGF-vermittelten Mechanismus ergänzt. Die Beobachtung reduziert die Heilung von Geschwüren bei Tieren behandelt mit VEGF-Antikörper allein im Vergleich zu Kontrollen zu neutralisieren auch eine Rolle für VEGF in spontanen Magengeschwür Heilung [35] unterstützen. Wichtig ist, obwohl VEGF bekannt durch COX-2 hochreguliert werden abgeleitet PGE _{2 [36], fanden wir marginale Veränderungen in der Expression von COX-2 in VSLbehandelten Ratten, die VSLinduzierte VEGF-Expression darauf hindeutet nicht COX-2 vermittelt wird.}

Wir fanden auch, dass die Wachstumsfaktoren EGF und TGF-β signifikant wurden in den ulzeriert Gewebe von VSLbehandelten Ratten nach oben geregelt. TGF-β ist bekannt, extrazelluläre Matrix zu beeinflussen, die den Prozess der Epithelzelle Rekonstitution ein- und ausschaltet, während EGF sowohl Epithel- Restitutions und Proliferation in den Trakt GI fördert [25]. Interessanterweise wurde VSLnur Faktoren bei der Förderung von Wachstum als wirksam erwiesen und nicht die defensiven Faktoren Muc5A und Cox2. Es ist immer noch möglich, dass VSLkönnten auch andere defensive Faktoren wirken sich nicht auf die in der vorliegenden Studie untersucht. Wir haben früher, dass VSLBehandlung verbessert Kolon MUC2 /MUC2 Mucinsekretion in Rattendickdarm und in der menschlichen Kolon-Epithelzellen gezeigt. VSLBehandlung bei Tieren haben auch nicht deutlich die Expression der pro-inflammatorischen Zytokine, IL-1β und in einem geringeren Ausmaß TNF-α reduzieren. Beide Zytokine spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Magengeschwüren, die durch eine frühe akute Entzündungsreaktion einleiten [22]. Diese Ergebnisse bestätigen einen kürzlich veröffentlichten Bericht, die 13 probiotischen Stämme auf Aspirin-induzierten Magengeschwür Heilung beurteilt [29]. Derzeit wissen wir nicht, welche Bakterienarten (n) oder Kombinationen in der VSLprobiotische Mischung sind verantwortlich für Magengeschwür Heilung. Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass Multi-Stamm Probiotika (genauer, multi genus Stämme) sind wirksamer als mono-Dehnungs Probiotika [33]. Es ist auch möglich, dass VSLGemisch eine neutrale Lösung (verschiedene Konzentrationen von VSLhaben einen pH-Wert von 7,0) sein kann durch Verdünnen der Azidität des Magensaftes Magensäure heilend beeinflussen. Allerdings sind die in dieser Studie präsentierten Daten können diese Tatsache nicht ableiten, wie Magensaft Säure nicht gemessen wurde. Trotzdem würde VSLnur eine Säure verdünnenden werden und nicht mit Säure neutralisierende Wirkung auf die Magensaft, falls vorhanden. Aller Wahrscheinlichkeit nach würde die Säure verdünnt Wirkung von VSLnur eine untergeordnete Rolle seiner starken cytoprotective Funktion durch umfangreiche Hochregulierung von VEGF nachgewiesen beitragen. Als VSLals Lebendzellsuspension verabreicht wurde, haben diese Formulierung könnte seine schützende Wirkung als lebende Mikroben ausgeübt wird, durch ihre Stoffwechselprodukte, Zellwandbestandteile und /oder DNA-Gehalt oder alle der oben genannten. Wir haben nicht ein Experiment zum Vergleich der Wirkung von lebenden Mikroben und Hitze inaktiviert probiotischen Mischung durchgeführt, diese Frage selbst zu beurteilen, obwohl frühere Studien, dass durch Hitze abgetötete oder Strahlung inaktiviert probiotische Bakterien (ähnlich in einer Dosis, die der Live-Mikroben) gezeigt haben es versäumt, fördern Geschwür-Heilung [11], [12]. Da weiterhin wir die Angiogenese nicht bewertet haben, den Schluss, dass VSLMagengeschwür Heilung durch Angiogenese fördern wird spekuliert, nur auf Basis von VSLFähigkeit, eine robuste Hochregulation von VEGF zu induzieren, die von entscheidender Bedeutung bei der Angiogenese ist [35].

Abschließend unsere Studien zeigen, dass VSLprobiotische Mischung Magengeschwür bei der Erhöhung der Heilung sehr effektiv ist. Die Wirkung ist dominant bei hohen Konzentrationen von VSL-Gemisch und wird durch die Stimulierung der Expression und Sekretion von Angiogenese fördern Wachstumsfaktoren, in erster Linie VEGF mechanistisch erreicht. Diese Studie stellt die Aussicht VSLprobiotische Mischung der Verwendung therapeutisch Magengeschwür Heilung zu erhöhen.

Hintergrundinformationen
Abbildung S1.
Wirkung der Behandlung von verschiedenen Konzentrationen von VSLan Essigsäure in Ratten Magengeschwür Heilung induziert. [A] Das Geschwür Bereich (mm 2), aufgetragen für Tiere mit Essigsäure 3 Magengeschwür am Tag induziert, 7 und 14 der Behandlung mit Fahrzeug (dunkelblau), VSL1,5 x 10 9 Bakterien /Tier /Tag (hellgelb), VSL3,0 x 10 9 Bakterien /Tier /Tag (dunkelgelb), VSL6,0 × 10 9 Bakterien /Tier /Tag (hellgrün), VSL1,2 x 10 10 Bakterien /Tier /Tag (dunkelgrün), VSL2,4 x 10 10 Bakterien /Tier /Tag (hellblau). Die Daten sind dargestellt als Mittelwert ± SEM von 6 Tieren pro Tag.

• PLoS ONE: In Vivo Antioxidant und Antiulkuswirksamkeit von Parkia speciosa Ethanolisches Blattextrakt gegen Ethanol-induzierten Magengeschwüren bei Ratten
• PLoS ONE: Bidirektionale Übersprechen zwischen den Spannungs-induzierten Magengeschwüren und Depression unter chronischem Stress