Probiotica waarvoor patent is aangevraagd, kan patiënten met gastro-intestinale aandoeningen helpen schadelijke biofilms te vermijden

Probiotica zijn meestal gericht op het opnieuw in evenwicht brengen van de bacteriepopulaties in de darm, maar nieuw onderzoek suggereert dat ze ook kunnen helpen hardnekkige biofilms te doorbreken. Biofilms zijn levende microbiële gemeenschappen - ze bieden een toevluchtsoord voor microben en zijn vaak resistent tegen antibiotica. Een nieuwe studie beschrijft een specifieke probiotische mix die patiënten met gastro-intestinale aandoeningen zou kunnen helpen schadelijke biofilms te vermijden die hun symptomen kunnen verergeren.

De studie evalueerde het vermogen van een nieuw probioticum om biofilms die gist en bacteriën bevatten te voorkomen en te behandelen - in het bijzonder, soorten die gedijen in beschadigde ingewanden. Biofilms kunnen een besmettelijke polymicrobiële mix van bacteriën en schimmels bevatten die allemaal samenleven onder een dik beschermend slijm. Deze polymicrobiële gemeenschappen zijn resistent tegen antibiotica, maar kan worden tegengewerkt door andere microben. Andere microben die in de darm leven - of worden toegediend via probiotica - kunnen helpen om biofilms af te breken, volgens de nieuwe studie.

In een reeks experimenten gepubliceerd in het tijdschrift The American Society for Microbiology: mBio , onderzoekers van Case Western Reserve University en University Hospitals (UH) Cleveland Medical Center groeiden gist (Candida-soorten) en bacteriën (Escherichia coli en Serratia marcescens) tot biofilms. Vervolgens stelden ze de biofilms bloot aan een veelbelovende probiotische mix die in een eerdere studie werd geïdentificeerd - een deel gist, drie delen bacteriën, en een kleine hoeveelheid amylase (een enzym dat in speeksel wordt aangetroffen). Microscoopbeelden toonden aan dat biofilms die aan de mix werden blootgesteld, lossere gemeenschappen waren die over het algemeen dunner en zwakker waren dan onbehandelde biofilms.

De onderzoekers ontdekten dat het probioticum gedeeltelijk werkte door gist die in jonge biofilms leeft te verzwakken. De gist in de biofilms was in groei belemmerd en vormde geen reproductieve structuren die helpen bij het zaaien van nieuwe biofilmgroei en -uitbreiding. De onderzoekers concludeerden dat hun nieuwe probiotische mix zou kunnen helpen bij het voorkomen van schadelijke biofilms bij mensen met inflammatoire darmaandoeningen of andere gastro-intestinale aandoeningen.

"Een probioticum kan biofilms in de darm voorkomen en behandelen, " zei senior auteur Mahmoud A. Ghannoum, doctoraat. "Dit is een groot probleem omdat darmbiofilm correleert met de ziekte van Crohn en colorectale kanker." Ghannoum is professor en directeur van het Center for Medical Mycology aan de Case Western Reserve School of Medicine en UH.

Eerder werk van Ghannoum, uitgevoerd aan de School of Medicine en UH, toonde de drie soorten microben die de onderzoekers in hun biofilms groeiden (Candida-soorten, E coli, en S. marcescens) zijn significant verhoogd in de ingewanden van mensen met de ziekte van Crohn. Samen, ze vormen een bijzonder dikke biofilm die ontstekingen in de darm kan veroorzaken. Probiotica kunnen een nieuwe manier zijn om dergelijke pijnlijke ontstekingen te behandelen, zegt Ghannoum.

De onderzoekers bestudeerden verder biofilms die werden gevonden bij patiënten met de ziekte van Crohn door gist en bacteriën in verschillende combinaties te kweken. Ze ontdekten dat Candida-gistsoorten meer kans hebben om samen te werken met de bacteriën in biofilms dan andere gistsoorten. Aanvullende resultaten laten zien dat zowel Candida albicans als Candida tropicalis dikke biofilms vormen wanneer ze worden gekweekt naast E. coli- en S. marcescens-bacteriën. Andere niet-Candida-gistsoorten konden alleen dunne biofilms vormen - niet dikker dan een enkele soort die alleen werd gekweekt. De resultaten wijzen erop dat Candida-soorten het meest waarschijnlijk dikke, hardnekkige biofilms in de ingewanden van patiënten die mogelijk gevoelig zijn voor het probioticum.

Het vloeibare probioticum zelf was volledig gespannen, nuttige microben vóór het testen, metabolieten en enzymen achterlatend die door de microben worden uitgescheiden. De onderzoekers onderzoeken nu precies welke uitgescheiden factoren in het mengsel verantwoordelijk zijn voor de anti-biofilm effecten. Ze hebben ook patent aangevraagd op hun probioticum.

"De volgende stap voor ons probioticum waarvoor patent is aangevraagd, is het uitvoeren van klinische proeven om de werkzaamheid bij ziekten aan te tonen, zoals de ziekte van Crohn, colitis ulcerosa en het prikkelbare darm syndroom, evenals kanker, " zei Ghannoum. "Als de werkzaamheid is bewezen, de potentiële impact voor mensen die lijden aan deze verwoestende omstandigheden is buitengewoon opwindend voor mij als wetenschapper."

Het probioticum waarvoor patent is aangevraagd, wordt momenteel op de markt gebracht als BIOHM Probiotics, een algemeen probioticum voor de spijsvertering.

• Handtekeningen van het darmmicrobioom bij colorectale kanker overstijgen cultuur en dieet
• Stress in de kindertijd en op volwassen leeftijd heeft invloed op hormoonpatronen die verband houden met negatieve gezondheidsresultaten