Lactobacillus rhamnosus - Lactobacillus rhamnosus

Lactobacillus rhamnosus
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Фирмикуты
Учебный класс:Бациллы
Заказ:Лактобациллы
Семья:Лактобациллы
Род:Лактобациллы
Разновидность:
L. rhamnosus
Биномиальное имя
Lactobacillus rhamnosus
(Hansen 1968) Collins et al. 1989 г.

Lactobacillus rhamnosus это бактерия который изначально считался подвидом L. casei, но генетические исследования показали, что это особый вид. Это короткий Грамположительный гетероферментативный факультативный анаэробный неспорообразующий стержень, часто образующий цепочки. Некоторые штаммы L. rhamnosus бактерии используются как пробиотики, и особенно полезны при лечении женских инфекций, особенно трудно поддающихся лечению случаев бактериальный вагиноз (или "BV"). В Lactobacillus rhamnosus и L. reuteri виды чаще всего встречаются в здоровых женских мочеполовых путях, и их наиболее полезно принимать в качестве добавок, чтобы восстановить контроль над дисбиотическим избыточным бактериальным ростом во время активной инфекции. L. rhamnosus иногда используется в йогурт и молочные продукты такие как ферментированное и непастеризованное молоко и полутвердый сыр. Хотя часто считается полезным организмом, L. rhamnosus может быть не столь выгодным для определенных групп населения; в редких случаях, особенно в тех случаях, когда ослабленная иммунная система или младенцы, это может вызвать эндокардит.[1]

Геном

Lactobacillus rhamnosus имеет широкий спектр штаммов, которые были выделены из различных сред, включая влагалище и желудочно-кишечный тракт. L. rhamnosus Штаммы обладают способностью к специфическим для штамма функциям генов, которые необходимы для адаптации к большому диапазону сред.[2] Его ядро геном содержит 2164 гена из 4711 генов (пангеном).[2] Дополнительный геном перекрывают гены, кодирующие транспорт и метаболизм углеводов, внеклеточные полисахариды, биосинтез, бактериоцин производство, производство пилей, система CRISPR-cas, кластеризованные регулярно чередующиеся короткие палиндромные повторы (CRISPR ) локусов, а также более 100 функций транспортера и мобильных генетических элементов, таких как фаги, плазмидные гены и транспозоны.[2]

Геном конкретного штамма L. rhamnosus LRB, в данном случае взятый из молочного зуба человека, состоит из кольцевой хромосомы из 2 934 954 п.н. с 46,78% содержанием GC.[3] Этот геном содержит 2 749 генов, из которых 2 672 являются последовательностями, кодирующими белок.[3] Этот образец не содержал плазмид.[3] Наиболее изученный штамм, L. rhamnosus GG, кишечный изолят, состоит из генома 3010111 п.н. Следовательно, геном LRB короче генома GG. LRB лишен кластера генов spaCBA GG и, как ожидается, не будет продуцировать функциональные пили (6).[3] Это различие может помочь объяснить, почему каждый штамм обитает в разных средах обитания.

Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103)

Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) - это напряжение из L. rhamnosus который был изолирован в 1983 году из кишечного тракта здорового человека; подана на патент 17 апреля 1985 г. Шервуд Горбач и Барри Голдин,[4] «GG» происходит от первых букв их фамилий.[5] Патент относится к штамму "L. acidophilus GG »с Коллекция американских типовых культур (ATCC) инвентарный номер 53103; позже переклассифицирован как штамм L. rhamnosus. Патент заявляет L. rhamnosus Штамм GG (ATCC 53103) устойчив к кислотам и желчи, имеет отличный жадность для клеток слизистой оболочки кишечника человека и производит молочная кислота. С момента открытия L. rhamnosus GG (ATCC 53103), он широко изучен на предмет его различных преимуществ для здоровья и в настоящее время L. rhamnosus Штамм GG (ATCC 53103) - наиболее изученная пробиотическая бактерия в мире, в ходе которой было проведено более 800 научных исследований.

Последовательность генома Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) был декодирован в 2009 году.[6][7]

История

В 1983 г. Lactobacillus rhamnosus GG был выделен из кишечника здорового человека Шервудом Горбахом и Барри Голдином.

Медицинские исследования и использование

Пока Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) способен выдерживать кислоту и желчь желудка и кишечника,[8] считается, что он колонизирует пищеварительный тракт и уравновешивает микрофлору кишечника, данные свидетельствуют о том, что Lactobacillus rhamnosus скорее всего временный житель, а не автохтонный.[9] Тем не менее, он считается пробиотиком, полезным для лечения различных заболеваний, поскольку действует на многих уровнях. Lactobacillus rhamnosus GG связывается со слизистой оболочкой кишечника.[10]

Диарея

L. rhamnosus GG полезен для предотвращения ротавирус понос у детей. Профилактика и лечение различных видов понос были показаны у детей и у взрослых.[11][12] L. rhamnosus GG может быть полезным для профилактики диареи, связанной с приемом антибиотиков, и нозокомиальной диареи, и это недавно было подтверждено европейскими рекомендациями.[13][14][15] Lactobacillus rhamnosus GG может снизить риск диареи путешественников.[16]

Острый гастроэнтерит

Позиционный документ, опубликованный Рабочей группой ESPGHAN по пробиотикам и пребиотикам, основанный на систематическом обзоре и рандомизированные контролируемые испытания (РКИ) предположили, что L. rhamnosus GG (низкое качество доказательств, сильная рекомендация) можно рассматривать при ведении детей с острым гастроэнтерит в добавление к регидратационная терапия.[17]

Атопический дерматит, экзема

Lactobacillus rhamnosus Было обнаружено, что GG неэффективен для лечения экземы.[18] Однако в одном нерандомизированном клиническом наблюдении[19] Имея дело с резистентной детской атопической экземой, сообщалось о существенном улучшении качества жизни у педиатрических пациентов, получавших Lactobacillus rhamnosus в качестве добавки.

Риски

Использование L. rhamnosus GG для пробиотик терапия была связана с редкими случаями сепсис в определенных группах риска, прежде всего с ослабленная иммунная система и младенцы.[20] Проглатывание GG считается безопасным, и данные показывают значительный рост потребления L. rhamnosus ГГ на популяционном уровне не привела к увеличению Лактобациллы бактериемия случаи.[21]

Lactobacillus rhamnosus GR-1

Lactobacillus rhamnosus GR-1 был первоначально обнаружен в уретре здоровой женщины и в настоящее время является модельным штаммом для вагинальных пробиотиков. Сравнение генома между L. rhamnosus GG и L. rhamnosus GR-1 показывает, что GR-1 не хватает spaCBA-кодированные пили, важный адгезин в L. rhamnosus Адгезия GG к эпителиальным клеткам кишечника.[22] В отличие, L. rhamnosus ГР-1 использует лектин -подобные белки для присоединения к углеводам на поверхности клетки-мишени. Лектин-подобные белки предпочтительно связываются с некератинизированными многослойными плоскоклеточными клетками, которые обнаруживаются в уретре и влагалище. Лектиноподобный белок 1, очищенный от L. rhamnosus Установлено, что GR-1 предотвращает заражение уропатогенными Кишечная палочка UTI89 путем ингибирования его адгезии к эпителиальным клеткам и нарушения его биопленка формирование.[23] Кроме того, он может увеличить образование биопленки в других полезных Лактобациллы штаммы, обитающие во влагалище.

Рекомендации

  1. ^ Авлами А., Кордосис Т., Вризидис Н., Сипсас Н.В. (май 2001 г.). «Эндокардит, вызванный Lactobacillus rhamnosus, осложняющий колоноскопию». Журнал инфекции. 42 (4): 283–5. Дои:10.1053 / jinf.2001.0793. PMID  11545575.
  2. ^ а б c Чапа С., Дэвидс М., Ритари Дж., Ламберт Дж., Велс М., Дуйяр Ф.П. и др. (Июль 2016 г.). «Вариабельные области геномов Lactobacillus rhamnosus раскрывают динамическую эволюцию метаболических репертуаров и репертуаров адаптации хозяина». Геномная биология и эволюция. 8 (6): 1889–905. Дои:10.1093 / gbe / evw123. ЧВК  4943194. PMID  27358423.
  3. ^ а б c d Бисвас С., Бисвас I (ноябрь 2016 г.). «Полная последовательность генома штамма LRB ​​Lactobacillus rhamnosus». Анонсы генома. 4 (6). Дои:10.1128 / genomeA.01208-16. ЧВК  5095466. PMID  27811096.
  4. ^ США 4839281 
  5. ^ Сильва М., Якобус Н.В., Денеке С., Горбач С.Л. (август 1987 г.). «Антимикробное вещество из штамма Lactobacillus человека». Противомикробные препараты и химиотерапия. 31 (8): 1231–3. Дои:10.1128 / aac.31.8.1231. ЧВК  174909. PMID  3307619.
  6. ^ Канкайнен М., Паулин Л., Тынккинен С., фон Оссовски И., Реунанен Дж., Партанен П. и др. (Октябрь 2009 г.). «Сравнительный геномный анализ Lactobacillus rhamnosus GG выявил пили, содержащие человеческий белок, связывающий слизь». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (40): 17193–8. Bibcode:2009PNAS..10617193K. Дои:10.1073 / pnas.0908876106. ЧВК  2746127. PMID  19805152.
  7. ^ Морита Х., Тох Х., Осима К., Мураками М., Тейлор Т.Д., Игими С., Хаттори М. (декабрь 2009 г.). «Полная последовательность генома пробиотика Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103». Журнал бактериологии. 191 (24): 7630–1. Дои:10.1128 / JB.01287-09. ЧВК  2786603. PMID  19820099.
  8. ^ Конвей П.Л., Горбач С.Л., Голдин Б.Р. (январь 1987 г.). «Выживание молочнокислых бактерий в желудке человека и адгезия к клеткам кишечника». Журнал молочной науки. 70 (1): 1–12. Дои:10.3168 / jds.S0022-0302 (87) 79974-3. PMID  3106442.
  9. ^ Уолтер Дж (2008). «Экологическая роль лактобацилл в желудочно-кишечном тракте: значение для фундаментальных и биомедицинских исследований». Прикладная и экологическая микробиология. 74 (16): 4985–96. Дои:10.1128 / AEM.00753-08. ЧВК  2519286. PMID  18539818.
  10. ^ Ardita CS, Mercante JW, Kwon YM, Luo L, Crawford ME, Powell DN, Jones RM, Neish AS (август 2014 г.). «Эпителиальная адгезия, опосредованная пилином SpaC, необходима для клеточных ответов, вызванных Lactobacillus rhamnosus GG». Прикладная и экологическая микробиология. 80 (16): 5068–77. Дои:10.1128 / AEM.01039-14. ЧВК  4135752. PMID  24928883.
  11. ^ Остерлунд П., Руотсалайнен Т., Корпела Р., Сакселин М., Оллус А., Валта П., Кури М., Эломаа И., Йоэнсуу Н. (октябрь 2007 г.). «Добавки Lactobacillus для лечения диареи, связанной с химиотерапией колоректального рака: рандомизированное исследование». Британский журнал рака. 97 (8): 1028–34. Дои:10.1038 / sj.bjc.6603990. ЧВК  2360429. PMID  17895895.
  12. ^ Гуандалини С., Пенсабене Л., Зикри М.А., Диас Дж. А., Казали Л.Г., Хоэкстра Х. и др. (2000). «Lactobacillus GG, вводимый в растворе для пероральной регидратации детям с острой диареей: многоцентровое европейское исследование». Журнал детской гастроэнтерологии и питания. 30 (1): 54–60. Дои:10.1097/00005176-200001000-00018. PMID  10630440.
  13. ^ Hojsak I, Fabiano V, Pop TL, Goulet O, Zuccotti GV, okuraş FC, Pettoello-Mantovani M, Kolaček S (февраль 2018 г.). «Европейское руководство по использованию пробиотиков в педиатрии гласит, что преимущества ограничены несколькими состояниями, и призывает к осторожности с конкретными уязвимыми группами». Acta Paediatrica. 107 (6): 927–937. Дои:10.1111 / apa.14270. ЧВК  5969308. PMID  29446865.
  14. ^ Кэмерон Д., Хок К.С., Кадим М., Мохан Н., Риу Э, Сандху Б., Ямаширо Ю., Джи С., Хокстра Х, Гуарино А. (декабрь 2017 г.). «Пробиотики при желудочно-кишечных расстройствах: Предлагаемые рекомендации для детей Азиатско-Тихоокеанского региона». Всемирный журнал гастроэнтерологии. 23 (45): 7952–7964. Дои:10.3748 / wjg.v23.i45.7952. ЧВК  5725290. PMID  29259371.
  15. ^ Blaabjerg S, Artzi DM, Aabenhus R (октябрь 2017 г.). «Пробиотики для профилактики диареи, связанной с антибиотиками, у амбулаторных больных - систематический обзор и метаанализ». Антибиотики. 6 (4): 21. Дои:10.3390 / антибиотики6040021. ЧВК  5745464. PMID  29023420.
  16. ^ Ислам СУ (февраль 2016 г.). «Клиническое использование пробиотиков». Лекарство. 95 (5): e2658. Дои:10.1097 / MD.0000000000002658. ЧВК  4748908. PMID  26844491.
  17. ^ Szajewska H, ​​Guarino A, Hojsak I., Indrio F, Kolacek S, Shamir R, Vandenplas Y, Weizman Z (апрель 2014 г.). «Использование пробиотиков для лечения острого гастроэнтерита: документ с изложением позиции Рабочей группы ESPGHAN по пробиотикам и пребиотикам». Журнал детской гастроэнтерологии и питания. 58 (4): 531–9. Дои:10.1097 / MPG.0000000000000320. PMID  24614141.
  18. ^ Шаевская, Ханя; Хорват, Андреа (18.09.2018). «Lactobacillus rhamnosus GG в первичной профилактике экземы у детей: систематический обзор и метаанализ». Питательные вещества. 10 (9): 1319. Дои:10.3390 / nu10091319. ISSN  2072-6643. ЧВК  6163317. PMID  30231505.
  19. ^ Hoang, Ba X .; Шоу, Грэм; Левин, Фыонг Фам и Стивен А. (30.06.2010). «Клеточный лизат Lactobacillus Rhamnosus в лечении резистентной детской атопической экземы». Воспаление и аллергия - мишени для лекарств (Снято с производства). Дои:10.2174/187152810792231896. Получено 2020-08-03.
  20. ^ Гупта В., Гарг Р. (2009). «Пробиотики». Индийский журнал медицинской микробиологии. 27 (3): 202–9. Дои:10.4103/0255-0857.53201. PMID  19584499.
  21. ^ Салминен М.К., Тынккинен С., Раутелин Х., Сакселин М., Ваара М., Рууту П., Сарна С., Валтонен В., Ярвинен А. (ноябрь 2002 г.). «Бактериемия Lactobacillus во время быстрого увеличения использования пробиотиков Lactobacillus rhamnosus GG в Финляндии». Клинические инфекционные болезни. 35 (10): 1155–60. Дои:10.1086/342912. PMID  12410474.
  22. ^ Петрова М.И.; Macklaim, JM; Wuyts, S; Верхувен, Т; Vanderleyden, J; Gloor, GB; Lebeer, S; Рид, Г. (2018). «Сравнительный геномный и фенотипический анализ вагинального пробиотика Lactobacillus rhamnosus GR-1». Границы микробиологии. 9: 1278. Дои:10.3389 / fmicb.2018.01278.
  23. ^ Петрова М.И.; Ливенс, E; Верхувен, TLA; Macklaim, JM; Gloor, G; Schols, D; Vanderleyden, J; Reid, G; Лебир, S (2016). «Лектин-подобный белок 1 в Lactobacillus rhamnosus GR-1 опосредует тканеспецифическое прикрепление к вагинальному эпителию и подавляет урогенитальные патогены». Научные отчеты. 6: 1–15. Дои:10.1038 / srep37437.

дальнейшее чтение

Салминен М.К., Раутелин Х., Тынккинен С., Поусса Т., Сакселин М., Валтонен В., Ярвинен А. (январь 2004 г.). «Бактериемия Lactobacillus, клиническое значение и исходы для пациентов, с особым вниманием к пробиотику L. rhamnosus GG». Клинические инфекционные болезни. 38 (1): 62–9. Дои:10.1086/380455. PMID  14679449.

внешняя ссылка