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Verdauungskrankheiten stellen trotz des Anstiegs an präventivem Wissen und Behandlungsmöglichkeiten weiterhin eine globale Belastung für viele dar. Dennoch scheint Letzteres einen Einfluss auf die Verringerung der Prävalenz von Verdauungskrankheiten weltweit gehabt zu haben, da zwischen 1990 und 2019 die Sterblichkeitsrate und die verlorenen Lebensjahre aufgrund von Verdauungskrankheiten um über 30 % gesenkt wurden [1]. Es gibt verschiedene Faktoren, die die Prävalenz beeinflussen; beispielsweise sind die Raten bei Männern und Personen im Alter von 50 bis 59 Jahren höher [1]. Zu den vielen Arten von Verdauungskrankheiten gehören das Reizdarmsyndrom (IBD), Morbus Crohn und Zöliakie. Störungen bei den Tight Junctions der epithelialen Barriere des Darms sind eine Ursache für IBD und Zöliakie, was diese zu einem Ziel macht, um die Integrität der intestinalen Barriere zu erhalten oder zu reparieren und diese Krankheiten zu behandeln [2].
Probiotika sind eine vielversprechende Strategie zur Verbesserung der Funktion der intestinalen Barriere, wobei Bakterien wie Lactobacillus sp. sich als erfolgreich in ihrem Einfluss auf die Tight Junctions erwiesen haben [2]. Zhang et al. untersuchten die Vorteile von zwei Probiotika-Stämmen in einem Modell des intestinalen Epithels, wobei der eine Lactiplantibacillus plantarum ST-III und der andere Lacticaseibacillus rhamnosus KF7 war [2].
Beide Stämme wurden bei 37 °C in einer Whitley A85 Arbeitsstation in einer Atmosphäre von 10 % CO2 und 10 % H2 in N2 kultiviert [2]. Ein duales Ko-Kultursystem wurde in einer modifizierten anaeroben Arbeitsstation vorbereitet, sodass das gewählte intestinale Modell, Caco-2, an der apikalen Seite einer anaeroben Umgebung ausgesetzt werden konnte, während Sauerstoff aus dem Kammerbereich diffundieren konnte, was das Überleben sicherte [2]. Sie fanden heraus, dass beide Stämme in der Lage waren, den transepithelialen elektrischen Widerstand zu erhöhen, was ein Maß für die Integrität der intestinalen Barriere ist [2]. Außerdem beobachteten sie eine Hochregulation von transmembranären und zytosolischen Tight Junction-Proteinen sowie von Signalisierungsproteinen der Tight Junctions [2]. Die Veränderungen waren von der Genexpression abhängig; beispielsweise führte L. plantarum ST-III dazu, dass eine höhere Anzahl unterschiedlicher Gene exprimiert wurde. Diese Studie erläuterte jedoch nicht, wie diese Genexpression die Barrierefunktion verbessert, sodass dies ein zukünftiger Forschungsansatz ist [2]. Nichtsdestotrotz bieten diese Ergebnisse Hoffnung auf die Verwendung von L. plantarum ST-III und L. rhamnosus KF7 zur letztendlichen Verbesserung der intestinalen Barriere und möglicherweise zur Behandlung von Verdauungskrankheiten [2].
Trotz der sinkenden Raten von Verdauungskrankheiten ist es nach wie vor von größter Bedeutung, die Forschung zu potenziellen Behandlungen sowie zu präventiven Maßnahmen, die umgesetzt werden können, fortzusetzen. Mit der fortlaufenden Forschung zu Probiotika besteht die Hoffnung, dass diese Krankheiten eines Tages ausgerottet werden können. In der Zwischenzeit zielt die Forschung darauf ab, die Lebensqualität derjenigen zu verbessern, die derzeit leiden.
Verfasst von DWS Mikrobiologin Kirsty McTear.
Referenzen
- Wang R, Li Z, Liu S, Zhang D. Global, regional, and national burden of 10 digestive diseases in 204 countries and territories from 1990 to 2019. Frontiers. 2023 Mar 28;11.
- Zhang Y, Anderson RC, You C, Ajitpal Purba, Yan M, Maclean P, et al. Lactiplantibacillus plantarum ST-III and Lacticaseibacillus rhamnosus KF7 Enhance the Intestinal Epithelial Barrier in a Dual-Environment In Vitro Co-Culture Model. Microorganisms. 2024 Apr 26;12(5):873–3.
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