stringtranslate.com

Lacticaseibacillus rhamnosus

Lacticaseibacillus rhamnosus (ранее Lactobacillus rhamnosus [1] ) — это бактерия , которая изначально считалась подвидом L. casei , но генетические исследования показали, что это отдельный вид в кладе L. casei , которая также включает L. paracasei и L. zeae . [2] [3] Это короткая грамположительная гомоферментативная факультативная анаэробная неспорообразующая палочка, которая часто появляется в цепочках. Некоторые штаммы бактерий L. rhamnosus используются в качестве пробиотиков и особенно полезны при лечении инфекций женского урогенитального тракта, в частности, очень трудно поддающихся лечению случаев бактериального вагиноза (или «БВ»). [4] Виды Lacticaseibacillus rhamnosus и Limosilactobacillus reuteri обычно встречаются в здоровом женском мочеполовом тракте и помогают восстановить контроль над дисбиотическим бактериальным ростом во время активной инфекции. L. rhamnosus иногда используется в молочных продуктах, таких как ферментированное молоко, и как нестартерная молочнокислая бактерия (NSLAB) в сыре длительного созревания. [5] Хотя L. rhamnosus часто считается полезным организмом,он может быть не таким уж полезным для определенных подгрупп населения; в редких случаях, особенно тех, которые в первую очередь связаны с ослабленной иммунной системой или младенцами, он может вызывать эндокардит . [6] Несмотря на редкие инфекции, вызываемые L. rhamnosus , этот вид включен в список видов бактерий с квалифицированным предполагаемым статусом безопасности (QPS) Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов . [7]

Геном

Lacticaseibacillus rhamnosus считается кочевым организмом [8] , и штаммы были выделены из многих различных сред, включая влагалище и желудочно-кишечный тракт. Штаммы L. rhamnosus обладают способностью к штаммоспецифичным генным функциям, которые необходимы для адаптации к широкому диапазону сред. [9] Его основной геном содержит 2164 гена из 4711 генов в целом ( пангеном ). [9] Вспомогательный геном замещен генами, кодирующими транспорт и метаболизм углеводов, внеклеточные полисахариды , биосинтез , продукцию бактериоцина , продукцию пилей , систему CRISPR-Cas , кластеризованные регулярно расположенные короткие палиндромные повторы ( CRISPR ) локусы и более 100 транспортных функций и мобильных генетических элементов, таких как фаги , плазмидные гены и транспозоны . [9]

Геном конкретного штамма L. rhamnosus LRB, в данном случае взятого из детского зуба человека, состоит из кольцевой хромосомы из 2 934 954 п.н. с содержанием GC 46,78%. [10] Этот геном содержит 2 749 генов, из которых 2 672 являются полными последовательностями, кодирующими белок. [10] Этот образец не содержал плазмид. [10] Наиболее изученный штамм, L. rhamnosus GG, кишечный изолят, состоит из генома из 3 010 111 п.н. Поэтому геном LRB короче генома GG. У LRB отсутствует кластер генов spaCBA GG, и, как ожидается, он не будет производить функциональные пили (6). [10] Это различие может помочь объяснить, почему каждый штамм живет в разной среде обитания.

Lacticaseibacillus rhamnosus GG(АТСС 53103)

Lacticaseibacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) — это штамм L. rhamnosus , который был выделен в 1983 году из кишечного тракта здорового человека; подан на патент 17 апреля 1985 года Шервудом Горбахом и Барри Голдином, [11] «GG» происходит от первых букв их фамилий. [12] Патент относится к штамму « L. acidophilus GG» с номером доступа Американской коллекции типовых культур (ATCC) 53103; позже переклассифицирован как штамм L. rhamnosus . В патенте утверждается, что штамм L. rhamnosus GG (ATCC 53103) является кислото- и желчеустойчивым, имеет большую авидность к клеткам слизистой оболочки кишечника человека и продуцирует молочную кислоту . С момента открытия штамма L. rhamnosus GG (ATCC 53103) он был тщательно изучен с точки зрения его различных полезных свойств для здоровья, и в настоящее время штамм L. rhamnosus GG (ATCC 53103) является наиболее изученной пробиотической бактерией в мире, в отношении которой проведено более 800 научных исследований.

Последовательность генома Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) была расшифрована в 2009 году. [13] [14]

История

В 1983 году Шервуд Горбах и Барри Голдин выделили L. rhamnosus GG из желудочно-кишечного тракта здорового человека.

Медицинские исследования и использование

Хотя L. rhamnosus GG (ATCC 53103) способен выживать в кислоте и желчи желудка и кишечника [15] , утверждается, что он колонизирует пищеварительный тракт и балансирует кишечную микробиоту, данные свидетельствуют о том, что L. rhamnosus , сравнимый практически со всеми пробиотическими лактобациллами, является лишь временным обитателем, а не аутохтонным . [16] Lactobacillus rhamnosus GG связывается со слизистой оболочкой кишечника. [17] Эти особенности делают его подходящим организмом для исследования пробиотических добавок в качестве потенциального лечения различных патологических состояний.

Диарея

Lacticaseibacillus rhamnosus GG полезен для профилактики ротавирусной диареи у детей. Профилактика и лечение различных типов диареи были показаны у детей и взрослых. [18] [19] L. rhamnosus GG может быть полезен для профилактики диареи, связанной с антибиотиками, и нозокомиальной диареи, и это недавно было поддержано европейскими рекомендациями. [20] [21] [22] Lactobacillus rhamnosus GG может снизить риск диареи путешественников. [23]

Острый гастроэнтерит

В аналитическом документе, опубликованном рабочей группой ESPGHAN по пробиотикам и пребиотикам на основе систематического обзора и рандомизированных контролируемых исследований (РКИ), предполагается, что L. rhamnosus GG (низкое качество доказательств, настоятельная рекомендация) может рассматриваться при лечении детей с острым гастроэнтеритом в дополнение к регидратационной терапии . [24]

Атопический дерматит, экзема

Было обнаружено, что Lacticaseibacillus rhamnosus GG неэффективен при лечении экземы. [25] Однако в одном нерандомизированном клиническом наблюдении [26], посвященном резистентной детской атопической экземе, было отмечено существенное улучшение качества жизни у детей, которым в качестве добавки назначали Lactobacillus rhamnosus.

Риски

Использование L. rhamnosus GG для пробиотической терапии было связано с редкими случаями сепсиса в определенных группах риска, в первую очередь у людей с ослабленной иммунной системой и младенцев. [27] Прием GG считается безопасным, и данные показывают, что значительный рост потребления L. rhamnosus GG на уровне популяции не привел к увеличению случаев бактериемии Lactobacillus . [28]

Lacticaseibacillus rhamnosusГР-1

Lacticaseibacillus rhamnosus GR-1 изначально был обнаружен в уретре здоровой женщины и в настоящее время является модельным штаммом для вагинальных пробиотиков. Сравнение геномов L. rhamnosus GG и L. rhamnosus GR-1 показывает, что у GR-1 отсутствуют spaCBA -кодируемые пили, важный адгезин в адгезии L. rhamnosus GG к эпителиальным клеткам кишечника. [29] Напротив, L. rhamnosus GR-1 использует лектин -подобные белки для прикрепления к углеводам на поверхности целевой клетки. Лектин-подобные белки преимущественно связываются с некератинизированными стратифицированными плоскими клетками, которые находятся в уретре и влагалище. Установлено , что лектиноподобный белок 1, очищенный из L. rhamnosus GR-1, предотвращает инфицирование уропатогенной E. coli UTI89, подавляя ее адгезию к эпителиальным клеткам и нарушая образование биопленки . [30] Кроме того, он может усиливать образование биопленки у других полезных лактобактерий, обитающих во влагалище.

Ссылки

  1. ^ ab Zheng J, Wittouck S, Salvetti E, Franz CMAP, Harris HMB, Mattarelli P и др. (апрель 2020 г.). «Таксономическая заметка о роде Lactobacillus: описание 23 новых родов, исправленное описание рода Lactobacillus Beijerinck 1901 и объединение Lactobacillaceae и Leuconostocaceae». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 70 (4): 2782–2858. doi : 10.1099/ijsem.0.004107 . hdl : 10067/1738330151162165141 . PMID  32293557.
  2. ^ Wuyts S, Wittouck S, De Boeck I, Allonsius CN, Pasolli E, Segata N, Lebeer S (2017-08-29). Dorrestein PC (ред.). «Крупномасштабная филогеномика группы Lactobacillus casei выявляет таксономические несоответствия и выявляет новые особенности, связанные с кладами». mSystems . 2 (4): mSystems.00061–17, e00061–17. doi :10.1128/mSystems.00061-17. PMC 5566788 . PMID  28845461. 
  3. ^ Лю ДД, Гу КТ (декабрь 2020 г.). «Предложение о реклассификации Lactobacillus zhaodongensis, Lactobacillus zeae, Lactobacillus argentoratensis и Lactobacillus buchneri subsp. silagei как Lacticaseibacillus zhaodongensis comb. nov., Lacticaseibacillus zeae comb. nov., Lactiplantibacillus argentoratensis comb. nov. и Lentilactobacillus buchneri subsp. silagei comb. nov., соответственно, и Apilactobacillus kosoi как более поздний гетеротипический синоним Apilactobacillus micheneri». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 70 (12): 6414–6417. doi : 10.1099/ijsem.0.004548 . PMID  33112225.
  4. ^ de Vrese M, Laue C, Papazova E, Petricevic L, Schrezenmeir J (май 2019 г.). «Влияние перорального введения четырех штаммов Lactobacillus на оценку по шкале Нуджента — систематический обзор и метаанализ». Beneficial Microbes . 10 (5): 483–496. doi :10.3920/BM2018.0129. PMID  31012733. S2CID  128361555.
  5. ^ Личитра Г, Карпино С (2014-01-01). «Микрофлора и сенсорные профили выбранных защищенных обозначений происхождения итальянских сыров». В Donnelly C (ред.). Сыр и микробы . Том 2. Американское общество микробиологии. С. 151–165. doi :10.1128/microbiolspec.cm-0007-2012. ISBN 978-1-55581-586-8. PMID  26082116. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  6. ^ Avlami A, Kordossis T, Vrizidis N, Sipsas NV (май 2001 г.). «Lactobacillus rhamnosus endocarditis complicating colonoscopy». The Journal of Infection . 42 (4): 283–5. doi :10.1053/jinf.2001.0793. PMID  11545575.
  7. ^ "Введение подхода квалифицированной презумпции безопасности (QPS) для оценки выбранных микроорганизмов, переданных в EFSA - Мнение Научного комитета". Журнал EFSA . 5 (12): 587. Декабрь 2007. doi :10.2903/j.efsa.2007.587. ISSN  1831-4732.
  8. ^ Duar RM, Lin XB, Zheng J, Martino ME, Grenier T, Pérez-Muñoz ME и др. (август 2017 г.). «Образ жизни в переходный период: эволюция и естественная история рода Lactobacillus». FEMS Microbiology Reviews . 41 (Supp_1): S27–S48. doi : 10.1093/femsre/fux030 . PMID  28673043.
  9. ^ abc Ceapa C, Davids M, Ritari J, Lambert J, Wels M, Douillard FP и др. (июль 2016 г.). «Вариабельные регионы геномов Lactobacillus rhamnosus раскрывают динамическую эволюцию метаболических и адаптационных репертуаров хозяина». Genome Biology and Evolution . 8 (6): 1889–905. doi :10.1093/gbe/evw123. PMC 4943194. PMID  27358423. 
  10. ^ abcd Бисвас С, Бисвас И (ноябрь 2016 г.). "Полная последовательность генома штамма Lactobacillus rhamnosus LRB". Genome Announcements . 4 (6). doi :10.1128/genomeA.01208-16. PMC 5095466 . PMID  27811096. 
  11. ↑ US 4839281, Gorbach, Sherwood L. & Goldin, Barry R., «Штамматы Lactobacillus и методы отбора», опубликовано 13 июня 1989 г., передано New England Medical Center Inc. 
  12. ^ Silva M, Jacobus NV, Deneke C, Gorbach SL (август 1987 г.). «Антимикробное вещество из штамма Lactobacillus человека». Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 31 (8): 1231–3. doi :10.1128/aac.31.8.1231. PMC 174909. PMID  3307619 . 
  13. ^ Kankainen M, Paulin L, Tynkkynen S, von Ossowski I, Reunanen J, Partanen P, et al. (октябрь 2009 г.). «Сравнительный геномный анализ Lactobacillus rhamnosus GG выявил пили, содержащие белок, связывающий человеческую слизь». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (40): 17193–8. Bibcode : 2009PNAS..10617193K. doi : 10.1073/pnas.0908876106 . PMC 2746127. PMID  19805152 . 
  14. ^ Morita H, Toh H, Oshima K, Murakami M, Taylor TD, Igimi S, Hattori M (декабрь 2009 г.). «Полная последовательность генома пробиотика Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103». Journal of Bacteriology . 191 (24): 7630–1. doi :10.1128/JB.01287-09. PMC 2786603. PMID  19820099 . 
  15. ^ Conway PL, Gorbach SL, Goldin BR (январь 1987). «Выживание молочнокислых бактерий в желудке человека и адгезия к кишечным клеткам». Journal of Dairy Science . 70 (1): 1–12. doi : 10.3168/jds.S0022-0302(87)79974-3 . PMID  3106442.
  16. ^ Уолтер Дж. (2008). «Экологическая роль лактобацилл в желудочно-кишечном тракте: значение для фундаментальных и биомедицинских исследований». Прикладная и экологическая микробиология . 74 (16): 4985–96. Bibcode : 2008ApEnM..74.4985W. doi : 10.1128/AEM.00753-08. PMC 2519286. PMID  18539818 . 
  17. ^ 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 реакций, вызванных Lactobacillus rhamnosus GG». Applied and Environmental Microbiology . 80 (16): 5068–77. Bibcode :2014ApEnM..80.5068A. doi :10.1128/AEM.01039-14. PMC 4135752 . PMID  24928883. 
  18. ^ Osterlund P, Ruotsalainen T, Korpela R, Saxelin M, Ollus A, Valta P, Kouri M, Elomaa I, Joensuu H (октябрь 2007 г.). «Добавление лактобацилл при диарее, связанной с химиотерапией колоректального рака: рандомизированное исследование». British Journal of Cancer . 97 (8): 1028–34. doi :10.1038/sj.bjc.6603990. PMC 2360429. PMID 17895895  . 
  19. ^ Guandalini S, Pensabene L, Zikri MA, Dias JA, Casali LG, Hoekstra H и др. (2000). «Lactobacillus GG, вводимый в раствор для пероральной регидратации детям с острой диареей: многоцентровое европейское исследование». Журнал детской гастроэнтерологии и питания . 30 (1): 54–60. doi : 10.1097/00005176-200001000-00018 . PMID  10630440.
  20. ^ Hojsak I, Fabiano V, Pop TL, Goulet O, Zuccotti GV, Çokuğraş FC, Pettoello-Mantovani M, Kolaček S (февраль 2018 г.). «Европейское руководство по использованию пробиотиков в педиатрии утверждает, что преимущества ограничены несколькими состояниями, и призывает к осторожности в отношении определенных уязвимых групп». Acta Paediatrica . 107 (6): 927–937. doi :10.1111/apa.14270. PMC 5969308 . PMID  29446865. 
  21. ^ Cameron D, Hock QS, Kadim M, Mohan N, Ryoo E, Sandhu B, Yamashiro Y, Jie C, Hoekstra H, Guarino A (декабрь 2017 г.). «Пробиотики при желудочно-кишечных расстройствах: предлагаемые рекомендации для детей Азиатско-Тихоокеанского региона». World Journal of Gastroenterology . 23 (45): 7952–7964. doi : 10.3748/wjg.v23.i45.7952 . PMC 5725290. PMID  29259371 . 
  22. ^ Blaabjerg S, Artzi DM, Aabenhus R (октябрь 2017 г.). «Пробиотики для профилактики антибиотико-ассоциированной диареи у амбулаторных пациентов — систематический обзор и метаанализ». Антибиотики . 6 (4): 21. doi : 10.3390/antibiotics6040021 . PMC 5745464 . PMID  29023420. 
  23. ^ Islam SU (февраль 2016 г.). «Клиническое использование пробиотиков». Медицина . 95 (5): e2658. doi :10.1097/MD.0000000000002658. PMC 4748908. PMID  26844491 . 
  24. ^ 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: позиционный документ рабочей группы ESPGHAN по пробиотикам и пребиотикам». Журнал детской гастроэнтерологии и питания . 58 (4): 531–9. doi : 10.1097/MPG.00000000000000320 . PMID  24614141.
  25. ^ Szajewska H, ​​Horvath A (сентябрь 2018 г.). "Lactobacillus rhamnosus GG в первичной профилактике экземы у детей: систематический обзор и метаанализ". Питательные вещества . 10 (9): 1319. doi : 10.3390/nu10091319 . PMC 6163317 . PMID  30231505. 
  26. ^ Hoang BX, Shaw G, Pham P, Levine SA (июль 2010 г.). «Лизат клеток Lactobacillus rhamnosus в лечении резистентной детской атопической экземы». Воспаление и аллергия — лекарственные цели . 9 (3): 192–6. doi :10.2174/187152810792231896. PMID  20687891.
  27. ^ Гупта В., Гарг Р. (2009). «Пробиотики». Индийский журнал медицинской микробиологии . 27 (3): 202–9. doi : 10.4103/0255-0857.53201 . PMID  19584499.
  28. ^ Салминен М.К., Тынккинен С., Раутелин Х., Сакселин М., Ваара М., Рууту П., Сарна С., Валтонен В., Ярвинен А. (ноябрь 2002 г.). «Лактобациллярная бактериемия во время быстрого увеличения использования пробиотиков Lactobacillus rhamnosus GG в Финляндии». Клинические инфекционные болезни . 35 (10): 1155–60. дои : 10.1086/342912 . ПМИД  12410474.
  29. ^ Петрова MI, Маклейм JM, Вюйтс S, Верховен T, Вандерлейден J, Глор GB и др. (2018). "Сравнительный геномный и фенотипический анализ вагинального пробиотика Lactobacillus rhamnosus GR-1". Frontiers in Microbiology . 9 : 1278. doi : 10.3389/fmicb.2018.01278 . PMC 6013579. PMID  29963028 . 
  30. ^ Петрова МИ, Ливенс Э., Верховен ТЛ, Маклейм ДЖ. М., Глор Г., Шолс Д. и др. (Ноябрь 2016 г.). «Лектиноподобный белок 1 в Lactobacillus rhamnosus GR-1 опосредует тканеспецифическое прилипание к вагинальному эпителию и подавляет урогенитальные патогены». Scientific Reports . 6 : 37437. Bibcode :2016NatSR...637437P. doi : 10.1038/srep37437 . PMC 5116675 . PMID  27869151. 

Дальнейшее чтение

Salminen MK, Rautelin H, Tynkkynen S, Poussa T, Saxelin M, Valtonen V, Järvinen A (январь 2004 г.). «Бактериемия, вызванная лактобациллами, клиническое значение и исход для пациента с особым акцентом на пробиотик L. rhamnosus GG». Клинические инфекционные заболевания . 38 (1): 62–9. doi :10.1086/380455. PMID  14679449.

Внешние ссылки