Vliv probiotických mikroorganismů na hojení ran in vitro

Lenka Prokešová

Bakalářská práce

Effect of probiotic microorganisms on wound healing in vitro

Anotace:

Probiotické mikroorganismy tvoří nedílnou součást lidského střevního mikrobiomu. Jedná se o živé organismy, především Lactobacillus spp. a Bifidobacterium spp., které vykazují pozitivní přínos pro lidské zdraví díky snaze o udržení potřebné střevní homeostázy, modifikaci mikrobiomu a ochranu proti patogenům. V gastrointestinálním traktu (GIT) vzniká z různorodých důvodů množství menších či větších porušení integrity sliznice, tedy poranění, která často vedou ke vzniku zánětů a střevních onemocněních. Proto je nezbytné těmto problémům předcházet například pomocí pravidelné konzumace potravin a doplňků stravy obsahující probiotika. Cílem této práce bylo otestovat vybrané druhy probiotik, které by mohly napomáhat hojení střevního epitelu a tím pozitivně ovlivňovat činnost GIT. Celkem byly testovány 4 kmeny Lactobacillus spp. v podmínkách in vitro. Na modelech tvořených buněčnými liniemi kolorektálního karcinomu tlustého střeva Caco-2 a HT29 byl vytvořen škrábanec a byla sledována rychlost hojení poranění. Na buněčné linii Caco-2 se jednalo o L. rhamnosus, L. gasseri a L. plantarum, na buňkách HT29 byly testovány L. rhamnosus, L. gasseri a L. fermentum. Obě buněčné linie vykazovaly známky zrychleného hojení ale i zpomalené re-epitelizace, a to v závislosti na daném časovém úseku a konkrétním kmeni. Celkově lepších výsledků, tedy rychlejšího hojení vzniklého poranění dosahovaly buňky Caco-2, kdy rychlost uzavírání poškození byla více jak trojnásobná oproti buňkám HT29. Na buněčné linii Caco-2 vykazoval ve 48. hodině nejvyšší nárůst tkáně kontrolní vzorek s 65,12 % následován L. rhamnosus s 57,85 %, L. plantarum s 57.10 % a nejméně úspěšným L. gasseri s 52,91 %. Na monovrstvě HT29 bylo hojení celkově značně pomalejší. Největší obnovy tkáně ve 48. hodině dosáhl L. fermentum s 15,33 %. L. gasseri po pomalejším nástupu vykazoval konečných 13,49 %, což je stále příznivější výsledek, než měl kontrolní vzorek s 12,39 %. L. rhamnosus v porovnání s Caco-2 buňkami dosáhl opačného výsledku a množství zhojené tkáně bylo pouze 6,11 % po 48 hodinách.Vliv probiotik na nárůst epiteliální tkáně, tedy hojení vzniklého poranění, se ukázal jako částečný, kdy se úspěšnost měnila v závislosti na daném časovém úseku i kmeni.

Abstract:

Probiotic microorganisms take important part of human intestinal microbiome. Identified as living organisms, primarily Lactobacillus and Bifidobacterium genus, they are known for their extensive benefits on human health and well-being, for maintaining intestinal homeostasis, microbiome modifications and pathogen protection. They prevent or significantly diminish inflammation process in human body. The mucous membrane integrity is disrupted in GIT by various reasons, causing damage that leads to inflammation and intestinal diseases. Therefore, it is crucial to prevent the above mentioned issues by regular food income and supplements with probiotics. The goal of the thesis is to lead a research on selected types of probiotics that may help healing the intestinal epithelium and thus positively influence GIT general health. Four Lactobacillus species were tested in conditions in vitro. A scratch was made on colorectal colon cell-lines models Caco-2 and HT29 and the speed of healing was observed. The cell-line Caco-2 was tested on L. rhamnosus, L. gasseri and L. plantarum; L. rhamnosus, L. gasseri and L. fermentum were used on HT29. Both cell lines showed indications of fastened healing process, as well as protracted reepithelialization according to specific species and time given. Caco-2 cells showed better overall results, that is faster healing, since the speed of closing the wound was more than triple to HT29 line. The highest increase of tissue after 48 hours on monolayer Caco-2 could be seen on blind control with 65,12 %, followed by L. rhamnosus with 57,85 %, L. plantarum with 57,10 %. The least succesful subject was L. gasseri with 52,91 % closure. HT29 monolayer proved significantly slower healing. The highest level of healing was achieved by L. fermentum, 15,33 % in 48 hours specifically. L. gasseri reached 13,49 % after slow onset, which means better result than 12,39 % blind control. L. rhamnosus in comparison with Caco-2 cells showed opposite result as the amount of healed tissue was only 6,11 % after 48 hours. The influence of probiotics on increase of epithelial tissue (healing) appears to be only partial, where the success rate was variable based on the time scale and species itself.

Klíčová slova

Hojení ran, Střevní epitel, Probiotika, Poranění, Laktobacily

Keywords

Intestinal epithelium, Probiotics, Injuries, Lactobacili, Wound healing

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Oponent: Veronika Jarošová, Ing.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělství, zahradnictví a rozvoj venkova / Výživa a potraviny