Главная \ Пробиотики - биологически активные добавки к пище \ Пробиотики \ Пробиотики и Иммунитет \ Иммуномодулирующая активность пропионовокислых бактерий

Иммуномодулирующие свойства ПКБ

ИММУНОТРОПНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

    cytokines

На примере штамма классической («молочной») пропионовокислой бактерии Propionibacterium freudenreichii

По материалам статьи: Рыжкова Е.П. Использование биопрепаратов: Предпосылки для испытаний штамма Propionibacterium freudenreichii RVS-4-irf в качестве компонента клинического питания. - Биотехнология, 2015, № 4, С. 70–78

Одним из важных пробиотических проявлений бактерий признано их воздействие на иммунную систему. Известно, что кожные ПКБ, например P. acnes (а точнее, структуры, входящие в состав их клеточной стенки), способны проявлять иммунотропные свойства. Мы наблюдали, что штамм классической (молочной) пропионовокислой бактерии — P. freudenreichii RVS-4-irf — также обладает иммуномодулирующей активностью, а именно, индуцирует образование цитокинов — соединений белковой природы, которые являются медиаторами иммунокомпетентных клеток крови. Человеческая кровь содержит моноциты — продуценты цитокинов и является адекватной моделью для исследования иммуномодифицирующих свойств бактерий ex vivo.

Показано, что отмытые клетки штамма Pfr-4, выращенного на среде Б, стимулировали образование четырех цитокинов из 6 анализируемых (ИЛ-β, ИЛ1-РА, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α, ИФН-γ) в системе ex vivo в крови здоровых доноров (табл. 1).

Таблица 1. Индекс стимуляции (ИС) образования некоторых цитокинов в крови человека ex vivo под действием клеток RVS-4-irf и иммунотропного фармацевтического препарата

Препарат

Концентрация добавленного в кровь препарата, мкг/мл

ИС*

ИЛ 1-РА

ИЛ-8

ФНО-α

ИФН-γ

Сырая биомасса отмытых клеток P. freudenreichii RVS-4-irf
2,0
5,51
18,30
641,50
0,870
10,0
0,65
8,59
696,70
0,145
50,0
3,82
179,20
0,200
«Иммунал», фармацевтический препарат
3,0
0,00
1,60
2,51
0,410
30,0
0,00
4,46
2,95
0,770
300,0
0,33
8,65
2,80
0,510

*Показатель индекса стимуляции рассчитывается относительно уровня спонтанно образованных цитокинов в каждом отдельном эксперименте.

Обозначения: ИЛ — интерлейкины, факторы взаимодействия между лейкоцитами; ФНО-α — фактор некроза опухолей, обладающий цитотоксической активностью; ИФН-γ  — интерферон-гамма, цитокин с противовирусной активностью.


Immunal Степень активности цитокинов зависела от концентрации клеток бактерии в препарате: наименьшая из доз (2,0 мкг/мл нативных клеток) оказывала наибольшее стимулирующее действие. Стимуляция синтеза цитокинов препаратом Pfr-4 значительно (!) превышала таковую фармацевтического препарата «Иммунал», взятого в различных концентрациях.

Таким образом, воздействие штамма Pfr-4 на иммунную систему человека ex vivo можно рассматривать как его важное пробиотическое свойство. Заметим, что иммунотропная активность бактерий штаммоспецифична. Она не выявлена у некоторых молочнокислых бактерий, таких как L. acidophilus, L. bulgaricus, L. plantarum, Streptococcus thermophilus, однако штамм P. freudenreichii JS индуцировал образование цитокинов моноцитами крови [1].

Наличие иммунотропной активности у классической пропионовокислой бактерии была подтверждена в работе французских исследователей [2]. Авторы измерили уровень образования цитокинов клетками эпителия при действии 10 штаммов молочных пропионовокислых бактерий, среди которых были известные штаммы P. freudenreichii SI41 и SI48. Был зарегистрирован высокий уровень образования интерлейкина ИЛ-10 и крайне низкий ФНО-α и ИФН-γ.

Данные этих авторов отличаются от представленных нами в табл. 2; причинами могут быть как штаммовые особенности, так и различия в постановке эксперимента. В наших опытах эффект достигался под влиянием свободных от культуральной жидкости (пропионатов) клеток. Следовательно, можно допустить, что клеточные стенки бактерий или ее поверхностные полимеры воздействуют in vivo на иммунокомпетентные эпителиальные клетки кишечника, которые передают сигнал в кровь. Во время написания настоящей статьи были опубликованы данные, показывающие, что поверхностные белки пробиотического штамма P. freudenreichi (идентифицированы методами протеомики) обеспечивают иммуномодулирующий эффект, который проявляется в противовоспалительном действии [3].

************************

Как уже было сказано, для различных штаммов P. freudenreichii ранее были показаны выраженная антиоксидантная активность, эффективное образование пропионатов, высокий уровень продукции витамина В12 и антибактериальная активность широкого спектра. На основании представленных результатов данный штамм можно отнести сразу к трем категориям пробиотиков: метаболизирующим, антимикробным и иммунотропным.  Метаболизирующая активность (в частности, образование продуктов пропионовокислого брожения) следует, на наш взгляд, рассматривать как доминирующую, ибо две другие являются производными от нее, причем специфическая адгезия клеток данного штамма на эпителиальных клетках, судя по данным литературы, не выражена, хотя контакты клеточных оболочек и поверхностных белков с эпителием могут быть причиной наблюдаемого иммунотропного проявления штамма. Наиболее вероятно, что штамм P. freudenreichii RVS-4-irf обладает свойствами транзиторного, но по аналогии с другими штаммами данной бактерии он предположительно осуществляет пропионовокислое брожение и выделяет полезные экзометаболиты-нутрицевтики в ЖКТ.

В связи  с вышесказанным данный штамм классической пропионовокислой бактерии может быть рекомендован для использования в качестве компонента клинического питания.

Литература:

1. Kekkonen, R.A. Probiotic in tervension has strain-specific anti-inflammatory effects in healthy adults / R.A. Kekkonen, N. Lummela, H. Karjalainen, S. Latvala, S. Tynkkynen, S. Jarvenpaa, H. Kautiainen, I. Julkunen, H.Vapaatalo, R. Korpela // World J. Gastroenterol. — 2008. — V. 14. — N 13. — P. 2029—2036.

2. Foligne, B. Promising immunomodulatory effects of selected strains of dairy propionibacteria as evidenced in vitro and in vivo / B.Foligne, S.-M.Deutsch, J.Breton, F.J.Cousin, J.Dewulf, M.Samson, B.Pot, G.Jan // Appl. Environ. Microbiol. — 2010. — V. 76. — N 24. — P. 8259—8264.

3. Le Marechal, C. Surface proteins of Propionibacterium freudenreichii are in volved in its antiinflammatory properties / C. Le Marechal, V.Peton, C.Ple, C.Vroland, J.Jar din, V.Briard-Bion, G.Durant, V.Chuat, V.Loux, B.Foligne, S.M.Deutsch, H.Falentin, G.Jan // J.Proteomics. — 2015. — V.113. — P.447 — 461.)

По теме см.: Кишечная микрофлора и иммунитет

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
  3. БИФИКАРДИО
  4. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
  5. ПРОПИОНИКС
  6. ЙОДПРОПИОНИКС
  7. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
  8. БИФИДОБАКТЕРИИ
  9. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
  10. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
  11. СИНБИОТИКИ
  12. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
  13. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
  14. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
  15. МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
  16. МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
  17. ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
  18. ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
  19. МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  20. ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
  21. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
  22. ДИСБАКТЕРИОЗ
  23. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
  24. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
  25. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
  26. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
  27. СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
  28. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
  29. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
  30. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
  31. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
  32. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  33. НОВОСТИ