Vliv probiotických mikroorganismů na hojení ran in vitro

Bc. Lukáš Tondl

Master's thesis

Effect of probiotic microorganisms on wound healing in vitro

Abstract:

Probiotika jsou živé nepatogení mikroorganismy, které mají mnoho pozitivních vlastností ovlivňující převázně gastrointestinální trakt (GIT). Jednou z pozitivních funkcí, kterou probiotika mohou plnit v našem organismu, je hojení střevního epitelu.Byly vybrány 4 druhy lactobacillů, mezi ktéré patřil Lactobacillus rhamnosus, L. fermentum, L. gasseri a L. plantarum. Tyto probiotika byly testovány na dvou typech buněčných linií kolorektálního adenokarcinomu. Jedním z b. linií byly Caco-2 buňky, na kterých byly testovány probiotika L. gasseri, L. plantarum a L. rhamnosus. Na této monovrstvě byly vytvořeny škrábance, na kterých se následně sledoval v časových intervalech postup re-epitelizace b. monovrstvy. Na druhé linii buněk HT-29 byl proveden stejný pokus, kde byl použit L. gasseri, L. fermentum a L.rhamnosus. Obě monovrstvy vykazovaly hojení epitelu, ale i zpomalení re-epitelizace s porovnáním s kontrolou, avšak s rozdílnými výsledky. Na epitelu tvořeným Caco-2 buňkami byl sledován výraznější nárůst tkáně. Největší nárůst tkáně v intervalu 24. hodiny měl vzorek probiotického kmene L. rhamnosus a to s hodnotou 25,20 %. Nejmenší nárůst v tentýž čas má L. gasseri s 20,02 %. L. plantarum má nejbližší hodnotu k L. rhamnosus a to s 24,50 %. V intervalu 48. hodiny je zaznamenán největší nárůst u kontroly s 65,12 %, kde byl použit PBS pufr. Po kontrole má největší hodnotu opět L. rhamnosus s 57,85 %, hned za touto hodnotou je L. plantarum s 57,10 % a s nejmenší hodnotou L. gasseri s 52,91 %. Na HT-29 buněčné linii má největší obnovení tkáně v 16. hodině L. fermentum s 10,71 % a nejmenší L. gasseri, který vykazuje hodnotu 2,72 %. L. rhamnosus a kontrola mají podobné hodnoty a to s 4,58 % a 4,75 %. V časovém intervalu v 24. hodiny má opět největší hodnotu L. fermentum s 12,47 %. Změna nastala v nejmenším obnovení tkáně, kterou vlastní kontrola s 5,36 %, a následuje ji L. rhamnosus s 5,90 % a L. gasseri s 6,81 %. V posledním časovém intervalu 48 hodin je na nejvyšší hodnotě L. fermentum s 15,33 % a na nejnižší L. rhamnosus, který se zvýšil pouze o 0,21 %. Ostatní vzorky v tento časový interval měly zvýšenou hodnotu naproti předešlému měření, kdy L. gasseri měl 13,49 % a kontrola 12,39 %.Na základě získaných výsledků, můžeme říci, že různé druhy probiotik mohou mít částečný vliv na hojení či zrychlení hojení střevního epitelu.

Abstract:

Probiotics are the living non-pathogens of microorganism that have many positive properties affecting predominantly the gastrointestinal tract (GIT). One of the positive functions that probiotics can perform in our body is the healing of the intestinal epithelium.Four species of Lactobacillus were selected, including L. rhamnosus, L. fermentum, L. gasseri and L. plantarum. These probiotics were tested on two types of colorectal adenocarcinoma cell lines. One of the cell lines was Caco-2 cells, where probiotics of L. gasseri, L. plantarum and L. rhamnosus were tested. Scratches were created on this monolayer, followed by the re-epithelization of the monolayer at time intervals. On the other line of HT-29 cells, the same experiment was performed using L. gasseri, L. fermentum and L. rhamnosus.Both monolayers showed healing of the epithelium but also retarded re-epithelization compared to control, but with different results. The epithelium formed by Caco-2 cells was followed by a more pronounced tissue growth. The largest increase in tissue at 24 hours had a probiotic strain of L. rhamnosus at a rate of 25.20 %. The smallest increase at the same time is L. gasseri with 20.02 %. L. plantarum has the closest value to L. rhamnosus with 24.50 %. At 48th hour, the highest increase was seen in the control with 65.12 % where PBS buffer was used. After control, L. rhamnosus has the greatest value with 57.85 %, right behind this is L. plantarum with 57.10 % and the lowest value of L. gasseri with 52.91 %. On the HT-29 cell line, the largest restoration of tissue at 16 hours was L. fermentum with 10.71 % and the smallest L. gasseri, which had a value of 2.72 %. L. rhamnosus and control have similar values with 4.58 % and 4.75 %. In the 24 hour time interval, again, the highest value of L. fermentum is 12.47%. The change occurred in the smallest tissue recovery, which was control with 5.36 %, followed by L. rhamnosus with 5.90 % and L. gasseri with 6.81 %. In the last 48-hour time interval, L. fermentum has the highest value of 15.33 % and the lowest L. rhamnosus, which increased by only 0.21 %. Other samples at this time interval had a higher value than previous measurements, when L. gasseri had 13.49 % and control 12.39 %.Based on the results obtained, we can say that different types of probiotics may have a partial effect on healing or accelerating healing of the intestinal epithelium.

Keywords

hojení ran, střevní epitel, probiotika, poranění, migrace

Keywords

wound healing, intestinal epithelium, probiotics, injuries, migration

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs