PLoS ONE: de probiotische Mengsel VSLversnelt maagzweer Healing door het stimuleren van vasculaire endotheliale groeifactor

Abstract

Studies beoordeling van het effect en het mechanisme van probiotica op ziekten van het bovenste maagdarmkanaal (GI), waaronder maagzweren zijn beperkt, ondanks uitgebreide werkzaamheden en de veelbelovende resultaten van deze therapeutische optie voor andere maag-darmaandoeningen. In deze studie onderzochten we de mechanismen die de probiotische mengsel VSL(een mengsel van acht probiotische bacteriën zoals Lactobacilli
, Bifidobacteria Kopen en Streptococcus
soorten) geneest azijnzuur opgewekte maagzweer bij ratten. VSLwerd oraal toegediend bij lage (6 x 10 ^{9 bacteriën) of hoge (1,2 × 10 10 bacteriën) doseringen van dag 3 na zweer inductie gedurende 14 opeenvolgende dagen. VSLbehandelingen aanzienlijk verbeterd maagzweer genezing in een dosis-afhankelijke wijze. De mechanisme (n) waardoor VSLoefende de beschermende effecten te evalueren, gekwantificeerd we de genexpressie van meerdere cytokines, eiwitten en expressie van maag mucine-MUC5AC, regulatoir cytokine-IL-10, COX-2 en diverse groei factoren. Van alle onderzochte componenten, werd alleen expressie en eiwitproductie van VEGF verhoogde 332 maal op dag 7 in de zwerende weefsels van dieren behandeld met VSL. Voorspelbaar, dieren behandeld met VEGF neutraliserende antilichamen aanzienlijk vertraagd maagzweer genezing in VSLbehandelde dieren. Dit is het eerste verslag aan hoge werkzaamheid van het probioticum mengsel VSLtonen in het verbeteren van maagzweer genezing. Probiotische werkzaamheid was effectief bij hogere concentraties van VSLdoor specifiek het verhogen van de expressie en productie van angiogenese bevorderen groeifactoren, vooral VEGF}

Visum:. Dharmani P, De Simone C, Chadee K (2013) de probiotische mengsel VSLversnelt maagzweer Healing door het stimuleren van vasculaire endotheliale groeifactor. PLoS ONE 8 (3): e58671. doi: 10.1371 /journal.pone.0058671

Uitgever: John Wallace, McMaster University, Canada

Ontvangen: 29 oktober 2012; Aanvaard: 7 februari 2013; Gepubliceerd: 6 maart 2013

Copyright: © 2013 Dharmani et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Dit werk werd gesteund door een subsidie ​​van de Canadese Institute for Health Research (CIHR, KC). PD werd gefinancierd door een Canadese Vereniging van Gastro-enterologie-Axcan Pharma-CIHR onderzoek en Fellowship Award. De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen. De auteurs hebben de volgende rente. PD werd gefinancierd door een Canadese Vereniging van Gastro-enterologie-Axcan Pharma-CIHR onderzoek en Fellowship Award. Dit betekent niet naleving van de auteurs te veranderen om alle PLoS ONE beleid op het delen van gegevens en materialen.

Introductie

Maagzweer genezing is een spontane, ingewikkelde reeks van verschillende mechanismen die werken in tandem te corrigeer de onbalans tussen agressieve (bijvoorbeeld zuur, pepsine, pro-inflammatoire cytokines en Helicobacter pylori
) en defensieve factoren (bijvoorbeeld slijm, bicarbonaat, bloedstroom en groeifactoren) in de maag [1]. De werkwijze omvat verlichting van de luminale agressieve factoren, het vullen van mucosale defect met prolifererende en migrerende epitheelcellen en verbindende component om de mucosale architectuur [2] reconstrueren. Wij en anderen [3], [4], [5] zijn de werkzaamheid en vermoedelijke mechanisme van verschillende geneesmiddelen en kruiden getoond bij het versterken van het proces van de spontane genezing van zweren in verschillende In vivo
maagzweer modellen. Echter, studies het effect van probiotica op ziekten van het bovenste maagdarmkanaal (GI) en met name op ulcus beperkt Ondanks het vele werk en veelbelovende resultaten van deze therapeutische optie voor andere maag-darmaandoeningen zoals ontstekingsdarmziekte [6], [ ,,,0],7], [8], [9].

Probiotica zijn levende micro-organismen die naast de voedingswaarde verlenen verschillende gezondheidsvoordelen wanneer zij in voldoende hoeveelheid. VSLis een probiotisch preparaat dat een mengsel van acht bacteriesoorten, vier soorten Lactobacilli
( acidophilus
, bulgaricus
, casei
, plantarum
), drie soorten Bifidobacteria
( breve
, infantis
, longum
) en één Streptococcus
species, waarvan is aangetoond dat klinisch effectief in het voorkomen opflakkeringen van vuurvast pouchitis [8] zijn en tot remissie van colitis ulcerosa [9]. We hebben eerder aangetoond dat VSLof de uitgescheiden producten krachtige colon mucine afscheiding in vitro
van humane colon epitheelcellen en colon lus studies in diermodellen [10]. Echter, is de impact van een probiotische behandeling op acute maag- schade in verband met maagzweren niet goed onderzocht. De belangrijkste reden is dat de darm verschaft een groot aantal nadelige fysiologische omstandigheden, zoals zure pH, spijsverteringsenzymen, galzuur en spanning die de overleving en groei van probiotische micro-organismen verzwakt. Echter kan de behandeling met ruime hoeveelheid verschillende probiotische micro-organismen deze beperking te overwinnen. Er zijn enkele gevallen van individuele probiotische bacteriën zoals Lactobacillus rhamnosus
[11], L. gasseri
[12], L. acidophilus
[13] en Bifidobacterium
[14] ter verlening van bescherming tegen maagzweren bij het bevorderen van de genezing van ulcera in verschillende In vivo
zweer modellen. Echter, studies naar het effect van probiotische bacteriën op het verbeteren van H. pylori
uitroeiing waren niet consistent in hun bevindingen [14], [15]. Een recente studie heeft aangetoond dat adequate suppletie met mengsel van 8 probiotica stammen H zouden kunnen uitroeien. pylori
[16]. Op dit moment nog niet bekend of gemengde probiotische bacteriën effectiever dan enkele stammen bevorderen genezing van ulcera. In de huidige studie, onderzochten we de cellulaire mechanismen waardoor VSLprobiotische mengsel aangevuld maagzweer genezing bij ratten.

Materialen en methoden

Dieren

Zes weken oude mannelijke Sprague-Dawley ratten met een gewicht tussen 150 en 200 g (Charles River, St. constant, Quebec) werden gehuisvest in kooien 2 per groep bij een constante kamertemperatuur van 12-uur licht en donker cycli en gevoed standaard knaagdiervoer en water ad libitum
. Na een 7 dagen acclimatiseringsperiode werden de ratten willekeurig in experimentele en controlegroepen voor inductie van maagzweren. De Animal Experiment Ethische Commissie van de Universiteit van Calgary goedgekeurd deze studie.

Experimental Ontwerp

Om het effect van VSLprobiotische mengsel op maagzweren genezing en vermindering van de offensieve luminale factoren te bestuderen (pro -inflammatory cytokines) en de bevordering van cytoprotectieve defensieve factoren (regelgeving cytokines, mucine en groeifactoren), werden de ratten verdeeld in drie experimentele groepen. Controles dieren werden behandeld met het voertuig na zweer inductie en twee andere groepen die ofwel lage (6 × 109 bacteriën /dier /dag) ontvangen of hoog (1,2 x 1010 bacteriën /dier /dag) dosis VSL. De dieren werden opgeofferd op dag 3, 7 en 14 van het voertuig of VSLbehandeling (rationale, zie hoofdstuk maagzweren inductie en VSLbehandelingen). Een totaal van 18 dieren werden gebruikt voor elk tijdstip ( N
= 6 voor elk onderzoek /tijdstip) en de studie werd uitgevoerd in drievoud. Om het effect van anti-vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) op maagzweren healing onderzoeken neutraliserende antilichamen tegen VEGF werden gebruikt. In dit experiment werden vier groepen gebruikt. Na zweer inductie werd een controlegroep behandeld met alleen vehikel. De behandelingsgroepen opgenomen ratten behandeld met neutraliserende VEGF antilichaam alleen, ratten die ontvangen hoge dosis VSL(1,2 x 1010 bacteriën /dier /dag) tezamen met een controle IgG antilichaam en ratten die ontvangen hoge dosis VSL(1,2 x 1010 bacteriën /dier /dag) tezamen met neutraliserende VEGF antilichamen. Het antilichaam behandelde groepen (IgG en neutraliserende VEGF-antilichaam) kregen antilichamen in een dosis van 10 mg /kg BW (voor reden, zie hoofdstuk VEGF neutraliserend antilichaam behandeling). Dieren werden opgeofferd door cervicale dislocatie op dag 3, 7 en 14 na anti-VEGF behandeling. Een totaal van 24 dieren werden gebruikt voor elk tijdstip (n = 6 voor elk onderzoek /tijdstip).

maagzweer Inductie en VSLbehandeling

Chronische maagzweren experimenteel in werden geïnduceerd ratten zoals eerder beschreven [17]. Onder anesthesie met pentobarbiton (35 mg /kg lichaamsgewicht, i.p.), werd de buikholte geopend door middellijn incisie. Een plastic buis 6 mm, geopend aan beide einden is stevig aangebracht op de serosale oppervlakte van de voorwand van de maag net proximaal gebied antrale klier. Op het oppervlak van de maag, werd 60 pi 40% azijnzuur door een buis gegoten gedurende 90 seconden. Deze direct tot necrose van de gehele mucosa en submucosa in het gebied waar het azijnzuur werd toegepast. Azijnzuur dat op het oppervlak werd vervolgens afgeveegd met een steriel filtreerpapier en de geopende buik gesloten. We hebben eerder aangetoond dat deze procedure een histologisch gekarakteriseerde zweren binnen 3 dagen na blootstelling azijnzuur en geneest volledig binnen 3 weken zonder perforatie of penetratie op de omliggende organen [3] -. [4]

Behandeling van VSLbij lage (6 x 10 ^{9 bacteriën) en hoge doses (1,2 x 10 10 bacteriën) was gebaseerd op de resultaten van voorbereidende onderzoeken waarbij vijf verschillende doseringen VSL(1,5 x 10 9, 3 x 10 9, 6 x 10 9, 1,2 x 10 10 en 2,4 x 10 10 bacteriën /dier /dag, respectievelijk). VSLdoseringen van 1,5 x 10 9 en 3 x 10 9 bacteriën /dier /dag waren niet effectief in het bevorderen maagzweer genezing terwijl het effect van de dosis van 2,4 x 10 10, bacteriën /dier /dag maagzweren heling niet significant verschillend van die van 1,2 x 10 10 bacteriën /dier /dag (figuur S1). Behandeling met VSLis begonnen toen ulcera volledig zijn ontwikkeld op de 3e dag na azijnzuur bestuur; Dit werd beschouwd als dag 1 van de behandeling voor de volgende 14 dagen. De pH van de verschillende concentraties van VSLwas 7,0. Dieren werden opgeofferd op dag 3, 7 en 14 na VSLbehandeling. De zwerende en niet-zwerende gebied van elk dier werd gespoeld met ijskoude fosfaatgebufferde zoutoplossing op ijs geplaatst en drie doorsneden werden verzameld. Twee dwarsdoorsneden werden snel bevroren in vloeibare stikstof en bewaard bij -70 ° C voor RNA-isolatie en eiwitpreparaat. Derde doorsnede werd onmiddellijk gefixeerd in 10% neutraal gebufferde formaline voor histologische analyse.}

Beoordeling van ulcus grootte, het percentage genezing en histologisch onderzoek

De totale ulcus gebied en het percentage genezing van ulcera op verschillende tijdstippen na behandelingen werden in de maag ratten beoordeeld door te snijden langs de grotere kromming en de zweer (mm ^{2) gebied gemeten. Twee verschillende individuen gemeten de zweer gebied in een geblindeerde wijze. Het percentage genezing werd berekend als:}

Histologische studies werden uitgevoerd volgens de eerder beschreven werkwijze [18]. In het kort, de zweer krater van elke maag werd doorgesneden buiten en 's nachts in 10% neutraal gebufferde formaline gefixeerde, vervolgens gedehydrateerd geleidelijk in ethanol en ingebed in paraffine, met behulp van neoclear als intermediair oplosmiddel. Secties van 6 urn werden verkregen in een geautomatiseerd microtoom. Zweren werden gekleurd met hematoxyline en eosine (H &E) voor histologische evaluatie tijdens de genezing. Microscopisch H & waren E weefsels gerapporteerd als afgebeeld: een normaal uiterlijk, mild infiltraten van inflammatoire cellen in de lamina propria mucosa, met geen of slechts oppervlakkig erosie, of diep erosie en ulceratie

Kwantitatieve real-time. PCR-analyse

Kwantitatieve real time PCR-analyse werd uitgevoerd om veranderingen in de expressie van genen die coderen voor secretorische mucine (MUC5AC), cyclooxygenase-2 (COX-2), pro-inflammatoire (TNF-α en beoordelen IL 1β) en regulatoire (IL-10 en TGF-β) cytokinen en vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF), transformerende groeifactor-β (TGF-β) en epidermale groeifactor (EGF). Totaal RNA werd geëxtraheerd uit zwerende en niet-zwerende weefsel Trizol reagens (Invitrogen). De opbrengst en zuiverheid van het RNA werd bepaald door spectroscopische analyse. 2 ug RNA werd reverse getranscribeerd met behulp van M-MLV reverse transcriptase (Invitrogen) volgens de instructies van de fabrikant. Eén pi van cDNA werd gebruikt voor real-time PCR (Corbett Research). door 40 cycli van denaturatie bij 94 94 ° C houden gedurende 15 minuten, gevolgd: real-time primers gebruikt met de specifieke annealing temperatuur worden getoond in Tabel 1. De amplificaties werden uitgevoerd met Qiagen Quantitect SYBR Green PCR kit uitgevoerd met de volgende fietsomstandigheden ° C gedurende 20 s, gloeien bij overeenkomstige temperaturen gedurende 30 s en verlenging bij 72 ° C gedurende 30 s. Specificiteit van amplificatie werd gecontroleerd door smelt curve analyse. De mRNA expressie van verschillende gen werd genormaliseerd tegen GAPDH, en vouw verandering over controle werd bepaald volgens de DDCT methode [19].

Protein Levels van VEGF, TGFp en EGF in de maag weefsel homogenaat

Gastric weefsels werden gehomogeniseerd in koude fosfaatbuffer zoutoplossing (PBS, pH 7,4) met een Polytron homogenisator. Het weefsel homogenaat werd daarna gecentrifugeerd bij 20.000 xg gedurende 20 min bij 4 ° C aan de heldere supernatant en eiwitconcentraties gemeten met een BCA (bicinchoninezuur) kit verkrijgen. Het eiwit niveaus van VEGF, TGF-β en EGF in gehomogeniseerde gastrische weefsels van zowel de zwerende en niet-zweren mucosa werden gemeten met ELISA-kits volgens het protocol van de fabrikant (rat VEGF ELISA Kit, Ray Biotech, rat TGF-β kit, eBioscience en rat EGF ELISA-kit, Uscn Life Science Inc.). VEGF, TGF-β en EGF niveau werd uitgedrukt als pg /mg weefsel.

Het effect van neutraliserende anti-VEGF-antilichaam op maagzweer genezing veroorzaakt door VSL

Om het effect te evalueren van neutraliserende anti-VEGF antilichaam op maagzweer genezing bevorderd door VSLwerden vier groepen dieren namelijk gebruikt control neutraliserende VEGF-antilichaam (R &D Systems), VSLhoge dosis + IgG (isovorm antilichaam, R &D systemen) en VSLhoge dosis + neutraliserende VEGF-antilichaam (R &D Systems). In voorlopige experimenten, drie doses van neutraliserende VEGF-antilichaam (5, 10 en 20 gg /dier /dag, ip) getest in dieren die een hoge dosis VSLgedurende 14 opeenvolgende dagen een dosering van 10 ug /dier /dag bleek aanzienlijk te verminderen en genezing werd geselecteerd voor gebruik voor alle volgende experimenten. Dieren werden opgeofferd op dag 3, 7 en 14 dagen na VSL+ antilichaambehandeling. Maagzweer gebied werd gemeten en histologisch onderzoek, kwantitatieve real time PCR-analyse en ELISA gebaseerde eiwitanalyse werd uitgevoerd zoals hierboven beschreven.

Statistische analyse

De resultaten worden uitgedrukt als gemiddelden ± SEM. Significantie verschillen tussen controle en VSLbehandelde groepen werden bepaald met behulp van testen Kruskal-Wallis met Dunns post-test om specifieke groepen te vergelijken. De keuze van een niet-parametrische testen (Kruskal-Wallis test) in plaats van een parametrische testen (Analysis of Variance, ANOVA) was gebaseerd op het feit dat ten minste één van de groepen in alle drie na vergelijkingen non-Gaussische. Om consistentie te behouden, werd Kruskal-Wallis-test wordt gebruikt voor alle vergelijkingen. Alle statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van Graph Pad Instat software. Een P
waarde van > 0,05 werd beschouwd als significant

Resultaten

VSLprobiotische mengsel versnelt maagzweer genezing

Na serosal toepassing van azijnzuur. acid 100% van de dieren ontwikkelde maagzweren na 3 dagen. Daarna wordt de maagzweren geleidelijk tot genezen tot dag 14 (fig. 1a). Om te bepalen of de probiotische mengsel VSLmaagzweer genezing kan versnellen, werden de dieren behandeld met een lage of hoge doseringen van VSLbeginnen op dag 3 toen ulcera volledig werden ontwikkeld voor de komende 14 opeenvolgende dagen. Zoals getoond in figuur 1 a /b, zweren genezen op dag 3 van de behandeling was niet significant in hetzij de controle of VSLbehandelde groepen. Daarna was er een gevorderde toename van de genezing van maagzweren gereflecteerd door een afname in de ulcus gebied op dag 7 in dieren behandeld met ofwel lage (p = 0,07) of hoge (p = 0,003) doseringen van VSLin vergelijking met onbehandelde controles ( fig. 1a). Vooral VSLbij hoge doseringen voor 14 dagen tot een volledige genezing van de zweer in -50% van de dieren (Fig. 1 a), zonder teken van zweren mucosa. In de overige dieren was significant herstel van de oppervlakte-epitheel en uitgebreide weefselregeneratie (fig. 1b). Terwijl VSLverleende aanzienlijke toename van de genezing van maagzweren, behandeling met hoge dosis (% genezing 57% en 84% op dag 7 en 14, respectievelijk) aanzienlijk beter dan lage dosis behandelingen (% genezing 30% en 57% op dag 7 en 14 , respectievelijk fig. 1a). Aangezien dag 3 van de behandeling geen significante verschillen in de genezing van ulcera controle- en VSLbehandelde groepen vertoonden, zijn alle resultaten in de volgende paragrafen getoond dagen 7 en 14 van de behandeling.

VSLbehandeling bevordert weefselherstel in het zwerende maagslijmvlies

H &E kleuring onthulde verschillende histologische tekenen van genezing over verschillende groepen. Op dag 14, vergelijkbaar met onze bruto bevinding in ulcus gebied meting, controle ratten toonde minimale reparatie. Er werden verminderd inflammatoire afscheidingen, minimale mate van mucosale regeneratie met een beperkte omvang van de zweer krater. We hebben niet veel klieren organisatie in control ratten (Fig. 2a) te observeren. In dieren behandeld met een hoge dosis VSLdie maximale heling vertoonde in verlaging van de grootte van de zweer gebied, was het herstel van het mucosale epitheel (re-epithelisatie) en weinig ontstekingscellen. Zoals getoond in figuur 2c, zijn secretorische klieren ook geregeld. Beoordeling van de zwerende weefsels in VSLlage dosis behandelde groep toonde enkele oppervlakkige verbouwing met een bescheiden inflammatoire afscheidingen en in complete re-epithelisatie van het slijmvlies. Goede organisatie van de klieren werd ook gezien op sommige plaatsen (afb. 2b).

Het effect van VSLbehandeling op MUC5AC, COX-1/2 en pro-inflammatoire en regulatoir cytokine genexpressie

de slijmlaag is de eerste defensieve laag van het maagslijmvlies [20] die een grote beschermende rol tegen zuur en pepsine in de maag speelt. Aangezien MUC5AC is het meest overvloedig tot expressie mucine in de normale maagslijmvlies, we bepalen of VSLbehandelingen beïnvloed MUC5AC genexpressie in de zweren en /of niet-zweren weefsels. Zoals getoond in Tabel 2, hoewel MUC5AC expressie werd matig verhoogd VSLbehandelde dieren was niet significant verschillend tussen de geteste groepen. Prostaglandinen andere belangrijke factor defensieve kritisch voor het behoud van gastrische mucosale integriteit, waarvan de synthese wordt gereguleerd door de enzym cyclooxygenase (COX), die in twee isovormen-COX-1 en COX-2 [21] bestaat. Constitutief tot expressie COX-1 werd ook gevonden onveranderd in de zwerende en niet-zweren weefsel dat de expressie van COX-2 zijn significant hoger bij de VSLhoge dosis behandelde groep op dag 7, maar niet op dag 14 (Tabel 2) .

de pro-inflammatoire cytokines TNF-α en IL-1β is aangetoond dat een belangrijke rol in de pathogenese van maagzweer spelen uit door een vroege ontstekingsproces [22], terwijl de regulerende cytokine IL-10 is bekend verminderen TNF-α productie [23]. Expressie van zowel TNF-α en IL-1β genen bleek te zijn verhoogd in het zweren weefsels in de drie groepen dieren. Echter, VSLbehandeling geen invloed op de expressie van IL-1β en IL-10 en marginaal verminderde de expressie van TNF-α in de zwerende weefsel vergelijking met het voertuig behandeling (Tabel 2).

VSLbehandeling stimuleert de productie van groeifactoren

de rol van groeifactoren VEGF, TGF-β en EGF in angiogenese en epithele celmigratie en proliferatie in maagzweer genezing is goed gedocumenteerd [24], [25]. Zoals getoond in figuur 3, was er een significante toename van VEGF (P < 0,001) genexpressie in de zweervorming weefsels op dag 7 in dieren behandeld met lage of hoge doses VSLin vergelijking met dieren die met alleen vehikel (97 en 332-voudige toename van genexpressie in VLSlage en hoge dosis behandelde ratten, respectievelijk). De toename van VEGF-genexpressie bleek ook op dag 14 en was het meest opvallend in lage dosis VSLbehandelde ratten (Fig. 3, boven). VEGF-expressie was niet veranderd in de niet-zweren weefsels van alle onderzochte groepen. VEGF-eiwit-gehalte in de maag weefsel homogenaat bevestigde de bevindingen van het VEGF-genexpressie data (Fig. 4, bovenaan). Evenzo TGF-β en EGF (fig. 3 middelste en bodempanelen) gen en eiwitniveaus (fig. 4 middelste en bodempanelen) waren significant verhoogd in VSLbehandelde dieren, hoewel de verandering minder uitgesproken die ook bij VEGF .

VEGF neutraliserend antilichaam verzwakt VSL-gemedieerde maagzweer genezing

op basis van de gegevens in Figuur 3, waar VEGF aanzienlijk reactie verhoogd tot VSLbehandeling die maagzweer genezing versterkt ( fig. 1), we speculeerden dat VSLbeschermende werking en werkingsmechanisme was afhankelijk van VEGF. Om dit te onderzoeken werden de dieren behandeld met een hoge dosis VSL+ VEGF neutraliserend antilichaam. Zoals getoond in figuur 5, dieren behandeld met VEGF neutraliserend antilichaam verminderde genezing van maagzweren met 34% en 41% respectievelijk, op dagen 7 en 14 in vergelijking met dieren behandeld met een hoge dosis VSL+ IgG of dragercontrole (Fig. 5a). Macroscopische pathologische (fig. 5b) blijkt dat de mucosale architectuur minder intact in de VSL+ VEGF neutraliserend antilichaam behandelde ratten dan VSL+ IgG behandelde ratten op dag 7 en 14 van de behandeling. Dieren behandeld met VEGF neutraliserend antilichaam alleen toonden vermindering ulcus genezing in vergelijking met controledieren, maar de resultaten waren niet statistisch significant (figuur 5a).

Discussie

Dit is de eerste uitgebreide studie aantonen dat de probiotische mengsel VSLgenezing azijnzuur geïnduceerde maagzweren kan vergroten. Onze resultaten toonden dat VSLgehandeld op een dosisafhankelijke wijze toenemen in de expressie en productie van VEGF een groeifactor bekende angiogenese en genezing te bevorderen. VEGF was van cruciaal belang in maagzweer genezing behandeling met VEGF neutraliserende antilichamen aanzienlijk vertraagd het genezingsproces in VSLbehandelde dieren.

De preventieve en therapeutische rol van probiotica is goed gerapporteerd, niet alleen in het geval van colitis ulcerosa en de ziekte van Crohn [8] - [9], maar ook in omstandigheden zo gevarieerd als verbrand wonden en schotwonden [26] - [27]. Er zijn echter beperkt aantal studies het effect van probiotica behandeling op maagzweren voornamelijk door de negatieve fysiologische omstandigheden van de maag die de overleving en groei van micro-organismen afneemt. Vreemd genoeg, een studie [28] aangetoond dat bacteriële kolonisatie treedt snel na zweer inductie en in het bijzonder, kolonisatie van bepaalde bacteriën, waaronder Lactobacillus
kon een aanzienlijke verbetering van maagzweer genezing. Andere studies hebben aangetoond dat probiotische bacteriën Lactobacillus
species, Saccharomyces boulardii
, Escherichia coli stam
Nissle 1917 zijn effectief in het voorkomen en de behandeling van acute maagschade geassocieerd met azijnzuur [ ,,,0],12], stress [13], aspirine [29], ethanol [30], ibuprofen [31] en indomethacine [32] veroorzaakte maagzweren. Bij mensen indirect bewijs suggereert dat regelmatige inname van een Lactobacillus
bevattende product beschermt de integriteit van het maagslijmvlies barrière tegen Indomethacin [32], terwijl andere [15] hebben gerapporteerd dat het effect van het gebruik van probiotische bacteriën samen met drievoudige therapie is niet beter dan triple therapie alleen voor de behandeling van maagzweren. Een recent rapport [13] suggereert een nieuwe symbiotische aanpak voor de behandeling waarbij een probiotisch ( L. Acidophilus
) en gember extract werden gelijktijdig en afzonderlijk ingekapseld /geïmmobiliseerd in alginaat drijvende kralen significant beïnvloed maagzweer genezing bij ratten. Een andere benadering is om verschillende hoeveelheden van multi-stam probiotica voor het bevorderen van de genezing van maagzweren zoals IBD studies hebben aangetoond dat meerdere stam probiotica effectiever dan monostrain probiotica [33]. Onze resultaten bevestigen deze bevindingen middels VSL, een mengsel van acht bacteriesoorten die zeer effectief bij het verbeteren van epithele celmigratie en proliferatie, angiogenese en de productie van granulatie weefsel leidt tot een snellere genezing van maagzweren was.

To het adres van de mechanismen waardoor VSLversnelde maagzweer genezing we kwantificeren offensief luminale en /of het bevorderen van defensieve factoren. Eerdere studies hebben aangetoond dat probiotica uitoefenen diverse mechanismen, waaronder stabiliseren mucosale mestceldegranulatie [29], inductie van sIgA productie [29], verlaging van de cel apoptose te celproliferatie verhouding in de maag [11], verhogen transepithele weerstand [34 ] en het bevorderen van angiogenese [11] om maagzweer genezing bemiddelen. Hier laten we zien dat VSLbevorderd maagzweer genezing door verhogen van de expressie van groeifactoren, vooral VEGF door verscheidene plooien. VEGF is een fundamenteel angiogene factor, die de vorming van granulatieweefsel en nieuwe micro vaten via angiogenese stimuleert [24] die weer versnelt maag- en darmzweren genezing [35]. Tot op heden is er slechts één rapport [11] blijkt dat L. rhamnosus GG
kunnen up-reguleren van VEGF-eiwit tijdens de genezing van ulcera. In onze studies hebben we vastgesteld dat op dag 7 van de behandeling met hoge dosis VSL, werd VEGF expressie verhoogd 332-voudig in vergelijking met controledieren. Deze toename was niet zo opvallend gezien op dag 14 van de behandeling, vooral omdat de meeste ulcera reeds genezen toen in VSLbehandelde ratten. Ter vergelijking, een lage dosis VSLbehandelde dieren bleven hoge expressie van VEGF tonen op beide dagen 7 en 14, zoals de zweren nog werden genezen. Het beëindigen van VSL-geïnduceerde maagzweer genezing door het behandelen van dieren met een anti-VEGF neutraliserende antilichamen bevestigd dat VSLaangevuld maagzweer genezing via een VEGF-gemedieerde mechanisme. De observatie van verminderde genezing van de zweer bij dieren die met VEGF neutraliserend antilichaam alleen in vergelijking met controles ook een rol voor VEGF ondersteunen spontane genezing maagzweer [35]. Belangrijk, terwijl VEGF is bekend om te worden geregeld door COX-2 afgeleide PGE _{2 [36], vonden we marginale veranderingen in de expressie van COX-2 in VSLbehandelde ratten suggereert dat VSLgeïnduceerde expressie van VEGF niet COX-2 gemedieerde.}

We vonden ook dat de groeifactoren EGF en TGF-β significant opgereguleerd in de weefsels van zwerende VSLbehandelde ratten. TGF-β is bekend dat extracellulaire matrix die het proces van epitheelcel reconstitutie aan en uit gaat beïnvloeden, terwijl EGF bevordert zowel epitheel- restitutie en proliferatie in het maagdarmkanaal [25]. Interessant, VSLheeft alleen effectief in het bevorderen van de groei factoren en niet de defensieve factoren Muc5A en Cox2 te zijn. Het is nog steeds mogelijk dat VSLvan invloed kunnen zijn andere defensieve factoren die niet in de huidige studie geanalyseerd. We hebben eerder aangetoond dat VSLbehandeling verbetert het colon MUC2 /MUC2 mucinesecretie in rat dikke darm en in menselijke colon epitheelcellen. VSLbehandeling bij dieren ook niet aanzienlijk verminderen van de expressie van pro-inflammatoire cytokines, IL-1β en in mindere mate TNF-α. Beide cytokinen spelen een belangrijke rol bij de vorming van maagzweren uit door een vroege acute ontstekingsreactie [22]. Deze bevindingen bevestigen een recent rapport dat 13 probiotische stammen beoordeeld op aspirine geïnduceerde maagzweer genezing [29]. Op dit moment weten we niet welke bacteriële specie (s) of combinaties in de VSLprobiotische mengsel zijn verantwoordelijk voor maagzweer genezing. Eerdere studies hebben gesuggereerd dat meerdere stam probiotica (specifieker, multi genus stammen) effectiever zijn dan mono-stam probiotica [33]. Het is ook mogelijk dat VSLmengsel wordt een neutrale oplossing (verschillende concentraties VSLhebben een pH van 7,0) kunnen beïnvloeden maagzuur genezen door verdunning van de zuurgraad van het maagsap. Echter, de in dit onderzoek gegevens niet afleiden dit feit, zoals maagsap zuurgraad niet gemeten. Niettemin VSLzou alleen met een zuur verdunnen en niet zuur neutraliserend effect op maagsap, indien aanwezig. Naar alle waarschijnlijkheid, zou het zuur verwaterend effect van VSLalleen bij een ondergeschikte rol aan haar sterke cytoprotectieve functie aangetoond door een uitgebreide up-regulering van VEGF. VSLwerd toegediend als een levend celsuspensie kan deze formulering de beschermende effecten levende microben hebben uitgeoefend, door metabolieten, celwand componenten en /of DNA-gehalte of al het bovenstaande. Er is een experiment uitgevoerd om het effect van levende microben en warmte geïnactiveerd probiotische mengsel op deze vraag beoordelen vergelijk hoewel eerdere studies hebben aangetoond dat door verhitting gedode of bestraling geïnactiveerd probiotische bacteriën (in een dosis vergelijkbaar met die van levende microben) niet bevorderen ulcus-healing [11], [12]. Verder, omdat we niet onderzocht angiogenese, de gevolgtrekking dat VSLis het bevorderen van een maagzweer genezing door angiogenese wordt alleen gespeculeerd op basis van VSLmogelijkheid om een ​​robuuste up regulatie van VEGF, dat is van cruciaal belang in angiogenese [35] veroorzaken.

Tot slot, onze studies tonen aan dat VSLprobiotische mengsel is zeer effectief in het verhogen van maagzweer genezing. Het effect is dominant bij hoge concentraties VSLmengsel en mechanistisch bereikt door het stimuleren van de expressie en uitscheiding van angiogenese bevorderen groeifactoren, voornamelijk VEGF. Deze studie stelt het vooruitzicht van het gebruik van VSLprobiotische mengsel therapeutisch om maagzweer genezing te vergroten.

Ondersteunende informatie
Figuur S1.
effect van de behandeling van verschillende concentraties van VSLop azijnzuur geïnduceerde maagzweer genezing bij ratten. [A] De zweer gebied (mm 2) uitgezet voor dieren met azijnzuur geïnduceerde maagzweer op dag 3, 7 en 14 van de behandeling met het voertuig (donkerblauw), VSL1.5 x 10 9 bacteriën /dier /dag (lichtgeel), VSL3.0 × 10 9 bacteriën /dier /dag (donkergeel), VSL6.0 × 10 9 bacteriën /dier /dag (lichtgroen), VSL1.2 × 10 10 bacteriën /dier /dag (donkergroen), VSL2.4 × 10 10 bacteriën /dier /dag (lichtblauw). Gegevens worden weergegeven als gemiddelden ± SEM van 6 dieren per dag.

• PLoS ONE: In Vivo Antioxidant en antiulcer activiteit van petehboon ethanol Leaf Extract tegen-Ethanol geïnduceerde maagzweer in Rats
• PLoS: Bidirectionele Overspraak tussen stress geïnduceerde maagzweer en depressie onder chronische Stress