Die Studie bewertete die Fähigkeit eines neuartigen Probiotikums, Biofilme, die Hefen und Bakterien enthalten, zu verhindern und zu behandeln – insbesondere Arten, die in beschädigten Eingeweiden gedeihen. Biofilme können eine infektiöse polymikrobielle Mischung aus Bakterien und Pilzen enthalten, die alle unter einem dicken Schutzschleim zusammenleben. Diese polymikrobiellen Gemeinschaften sind resistent gegen Antibiotika, kann aber von anderen Mikroben antagonisiert werden. Andere Mikroben, die im Darm leben – oder über Probiotika verabreicht – können helfen, Biofilme aufzubrechen, laut der neuen Studie.
In einer Reihe von Experimenten, die in der Zeitschrift der American Society for Microbiology veröffentlicht wurden mBio , Forscher der Case Western Reserve University und des University Hospitals (UH) Cleveland Medical Center züchteten Hefen (Candida-Arten) und Bakterien (Escherichia coli und Serratia marcescens) zu Biofilmen. Anschließend setzten sie die Biofilme einer vielversprechenden probiotischen Mischung aus, die in einer früheren Studie identifiziert wurde – ein Teil Hefe, drei Teile Bakterien, und eine kleine Menge Amylase (ein Enzym, das im Speichel vorkommt). Mikroskopbilder zeigten, dass Biofilme, die der Mischung ausgesetzt waren, lockerer gestrickte Gemeinschaften waren, die insgesamt dünner und schwächer waren als unbehandelte Biofilme.
Die Forscher fanden heraus, dass das Probiotikum teilweise durch die Schwächung von Hefen wirkte, die in jungen Biofilmen leben. Die Hefe in den Biofilmen war im Wachstum gehemmt und bildete keine Fortpflanzungsstrukturen, die das Wachstum und die Expansion neuer Biofilme unterstützen. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass ihre neuartige probiotische Mischung dazu beitragen könnte, schädliche Biofilme bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen oder anderen Magen-Darm-Erkrankungen zu verhindern.
„Ein Probiotikum kann Biofilme im Darm verhindern und behandeln. “ sagte der leitende Autor Mahmoud A. Ghannoum, Doktorat. "Dies ist ein großes Problem, da der Darmbiofilm mit Morbus Crohn und Darmkrebs korreliert." Ghannoum ist Professor und Direktor des Center for Medical Mycology an der Case Western Reserve School of Medicine und UH.
Frühere Arbeiten von Ghannoum an der School of Medicine und UH zeigten die drei Arten von Mikroben, die die Forscher in ihren Biofilmen züchteten (Candida-Arten, E coli, und S. marcescens) sind im Darm von Menschen mit Morbus Crohn signifikant erhöht. Zusammen, sie bilden einen besonders dicken Biofilm, der im Darm Entzündungen auslösen kann. Probiotika könnten eine neue Möglichkeit darstellen, solche schmerzhaften Entzündungen zu behandeln. sagt Gannoum.
Die Forscher untersuchten außerdem Biofilme, die bei Morbus-Crohn-Patienten gefunden wurden, indem sie Hefen und Bakterien in verschiedenen Kombinationen züchteten. Sie fanden heraus, dass Candida-Hefearten sich eher mit den Bakterien in Biofilmen verbünden als andere Hefearten. Weitere Ergebnisse zeigen, dass sowohl Candida albicans als auch Candida tropicalis dicke Biofilme bilden, wenn sie zusammen mit E. coli- und S. marcescens-Bakterien gezüchtet werden. Andere Nicht-Candida-Hefearten konnten nur dünne Biofilme bilden – nicht dicker als eine einzelne Art, die allein angebaut wurde. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Candida-Arten am wahrscheinlichsten dicke, hartnäckige Biofilme im Darm des Patienten, die für das Probiotikum anfällig sein können.
Das flüssige Probiotikum selbst wurde aus ganzen, nützliche Mikroben vor dem Testen, Hinterlassen von Metaboliten und Enzymen, die von den Mikroben abgesondert werden. Die Forscher untersuchen nun genau, welche sezernierten Faktoren im Inneren der Mischung für die Anti-Biofilm-Wirkung verantwortlich sind. Sie haben auch ein Patent auf ihr Probiotikum beantragt.
"Der nächste Schritt für unser zum Patent angemeldetes Probiotikum besteht darin, klinische Studien durchzuführen, um seine Wirksamkeit bei Krankheiten, wie Crohns, Colitis ulcerosa und Reizdarmsyndrom sowie Krebs, " sagte Ghannoum. "Wenn die Wirksamkeit bewiesen ist, Die möglichen Auswirkungen für Menschen, die unter diesen verheerenden Erkrankungen leiden, sind für mich als Wissenschaftler äußerst spannend."
Das zum Patent angemeldete Probiotikum wird derzeit als BIOHM Probiotics vermarktet, ein allgemeines Probiotikum für die Verdauungsgesundheit.