Browsing tag: mikrobiota

BAKTERIE MODYFIKOWANE GENETYCZNIE – PERSPEKTYWY ZASTOSOWANIA W PROFILAKTYCE, DIAGNOSTYCE I TERAPII

GENETICALLY MODIFIED BACTERIA – THE PERSPECTIVE OF APPLICATION IN PREVENTION, DIAGNOSTICS AND THERAPY
Barbara Macura, Aneta Kiecka, Marian Szczepanik

PDF

 

Streszczenie: Prawidłowy stan mikrobioty warunkuje wiele efektów prozdrowotnych w organizmie człowieka. Zaburzenia w równowadze mikrobioty mogą być regulowane poprzez dostarczanie do organizmu probiotyków. Niestety, ich podawanie wiąże się z pewnymi ograniczeniami. Probiotyki są głównie wykorzystywane w profilaktyce wielu schorzeń, a w terapii wykazują jedynie działanie wspomagające. Ponadto probiotyki w czasie obróbki technologicznej oraz w czasie przechodzenia przez przewód pokarmowy mogą tracić swoją biologiczną aktywność. Ograniczenia te mogą zostać pokonane dzięki wprowadzeniu modyfikacji genetycznych do komórek bakteryjnych. Aktualne badania wykazują, że takie modyfikacje mogą zmienić właściwości biologiczne bakterii i znacznie rozszerzyć zakres ich wykorzystania w medycynie o właściwości diagnostyczne i terapeutyczne.

1. Wprowadzenie. 2. Rola prawidłowej mikrobioty w organizmie człowieka. 3. Probiotyki naturalne w profilaktyce i terapii. 4. Probiotyki naturalne – korzyści i ograniczenia. 5. Modyfikacje genetyczne bakterii – perspektywy i zagrożenia. 6. Bakterie modyfikowane genetycznie w diagnostyce i terapii. 7. Wykorzystanie bakterii modyfikowanych genetycznie w medycynie. 8. Podsumowanie

Abstract: The microbiota plays an important role in human health. Disturbance in microbiota composition can be compensated by administration of probiotic microorganisms. However, their application is associated with some constraints. Probiotics are commonly used in disease prevention, whereas they play only a supportive role in disease therapy. Moreover, probiotics during technological processes and gastrointestinal tract passage may lose their beneficial properties. These constraints can be overcome by genetic modification of bacteria. The current research shows that genetically modified bacteria can have new biological properties and can be used in diagnostics and therapy.

1. Introduction. 2. The role of microbiota in human body. 3. Natural probiotics in disease prevention and therapy. 4. Natural probiotics – advantages and limitations. 5. Engineering bacteria – prospects and threats. 6. Genetically modified bacteria in diagnostics and therapy. 7. Usage of genetically modified bacteria in medicine. 8. Summary

ZESPÓŁ PRZEROSTU BAKTERYJNEGO JELITA CIENKIEGO

SMALL INTESTINAL BACTERIAL OVERGROWTH SYNDROME
Robert Okuniewicz, Łukasz Moos, Zenon Brzoza

PDF

Streszczenie: Zespół przerostu bakteryjnego jelita cienkiego (SIBO) jest heterogennym zespołem charakteryzującym się wzrostem liczby i/lub obecnością nietypowych bakterii w jelicie cienkim. Na złożoną etiologię SIBO składają się zaburzenia ochronnych mechanizmów przeciwbakteryjnych jak zmniejszona kwaśność soku żołądkowego, zewnątrzwydzielnicza niewydolność trzustki, zespoły niedoboru odporności oraz nieprawidłowości anatomiczne jak niedrożność jelita cienkiego, uchyłki, przetoki, chirurgiczna ślepa pętla, wcześniejsze resekcje krętniczo-kątnicze oraz zaburzenia ruchliwości. Objawy kliniczne SIBO mogą być niespecyficzne. Najczęściej występuje niestrawność, biegunka, wzdęcia, dyskomfort w jamie brzusznej. Czasem SIBO może powodować zaburzenia wchłaniania, poważne
niedożywienie i zespoły niedoborów. Złotym standardem w diagnozowaniu SIBO jest nadal badanie mikrobiologiczne aspiratów jelita czczego. Do diagnostyki SIBO najczęściej stosuje się nieinwazyjne wodorowe testy oddechowe. Terapia SIBO musi być złożona i powinna obejmować leczenie choroby podstawowej, wsparcie żywieniowe i cykliczne stosowanie antybiotyków selektywnych dla przewodu pokarmowego. Rokowanie jest zwykle poważne, determinowane głównie przez chorobę podstawową, która doprowadziła do SIBO.

1. Wprowadzenie. 2. Ekosystem układu pokarmowego. 3. Patogeneza SIBO. 4. Patomechanizm. 5. Objawy. 6. Diagnostyka. 7. Leczenie. 8. Dieta w SIBO. 9. Podsumowanie

Abstract: Small intestinal bacterial overgrowth syndrome (SIBO) is a heterogeneous syndrome characterized by an increase in the number and/or presence of atypical bacteria in the small intestine. Aetiology of SIBO is usually complex, associated with disorders of protective antibacterial mechanisms such as achlorhydria, pancreatic exocrine insufficiency, immunodeficiency syndromes and anatomical abnormalities such as small intestinal obstruction, diverticula, fistulae, surgical blind loop, previous ileo-caecal resections and motility disorders. Clinical signs of SIBO may be non-specific. Most often there is dyspepsia, diarrhoea, bloating and abdominal discomfort. SIBO can
sometimes lead to malebsorption, severe malenutrition and/or other syndromes associated with nutritional deficiency. The gold standard for diagnosing SIBO is still microbial investigation of jejunal aspirates. Non-invasive hydrogen breath tests are most commonly used for diagnosis of SIBO. Therapy for SIBO must be complex. It should include treatment of the underlying disease, nutritional support and cyclical gastro-intestinal selective antibiotics. Prognosis is usually serious, determined mostly by the underlying disease that led to SIBO.

1. Introduction. 2. Digestive tract ecosystem. 3. Pathogenesis of SIBO. 4. Pathomechanism. 5. Symptoms. 6. Diagnostics. 7. Treatment. 8. Diet in SIBO. 9. Summary

ŻYWNOŚĆ PRZETWORZONA I DODATKI DO ŻYWNOŚCI W KONTEKŚCIE DYSBIOZY ORAZ JEJ KONSEKWENCJI ZDROWOTNYCH

PROCESSED FOOD AND FOOD ADDITIVES IN THE CONTEXT OF DYSBIOSIS AND ITS HEALTH CONSEQUENCES
Kamila Szynal, Renata Polaniak, Michał Górski, Mateusz Grajek, Karolina Ciechowska , Elżbieta Grochowska-Niedworok

PDF

Streszczenie: Mikrobiota jelitowa pełni wiele istotnych funkcji w organizmie człowieka. Na jej skład wpływa wiele czynników, w tym sposób odżywiania się. Wiadomym jest, że nieodpowiednia dieta i żywność przetworzona nie są obojętne dla zdrowia. Żywność przetworzona jest przedmiotem wielu badań, najczęściej w kontekście rozwoju otyłości, cukrzycy typu II i chorób układu sercowo-naczyniowego. Na uwagę zasługują szeroko stosowane dodatki do żywności, mające na celu poprawę smaku, konsystencji czy atrakcyjności żywności. Ze względu na udowodnione występowanie dysbiozy jelitowej w wielu jednostkach chorobowych, należy poddawać badaniom różnego rodzaju dodatki do żywności i ich wpływ na mikrobiom jelitowy. Udowodniono, że niektóre dodatki do żywności wykazują działanie niepożądane na skład i ilość mikrobioty jelitowej u zwierząt, pomimo zastosowanych dawek w zakresie ADI.

1. Wprowadzenie. 2. Żywność przetworzona – dieta typu zachodniego a mikrobiota. 3. Dodatki do żywności. 3.1. Słodziki. 3.2. Emulgatory. 3.3. Konserwanty. 3.4. Barwniki. 3.5. Regulatory kwasowości, środki aromatyzujące i wzmacniacze smaku. 3.6. Stabolizatory i zagęszczacze. 4. Podsumowanie

 

Abstract: The intestinal microbiota has many important functions in the human body. Many factors influence its composition, including diet. It is well known that an unhealthy diet and processed food are not indifferent to health. Processed food is the subject of much research, most often in the context of the development of obesity, type II diabetes and cardiovascular disease. Food additives are widely used to improve the taste, texture or attractiveness of food. Due to the proven occurrence of intestinal dysbiosis in many diseases, various types of food additives and their impact on the intestinal microbiome should be tested. Some food additives have been proven to have adverse effects on the composition and quantity of the intestinal microbiota in animals, despite the doses used being in the ADI range.

1. Introduction. 2. Processed food – western-type diet and microbiota. 3. Food additives. 3.1. Sweeteners. 3.2. Emulsifiers. 3.3. Preservatives. 3.4. Food colorants. 3.5. Acidity regulators, flavourings and flavour enhancers. 3.6. Stabilizers and thickeners. 4. Summary

 

KORZYSTNE DZIAŁANIE LAKTOFERYNY NA MIKROBIOTĘ PRZEWODU POKARMOWEGO

BENEFICIAL EFFECT OF LACTOFERRIN ON THE MICROBIOTA FROM GASTROINTESTINAL TRACT
J. Artym, M. Zimecki

PDF

Streszczenie: Nasz organizm jest zasiedlony przez biliony symbiotycznych bakterii. Najliczniejsza i najbardziej różnorodna ich populacja kolonizuje jelito, górne drogi oddechowe i układ moczowo-płciowy. Działają one wielokierunkowo, wspierając nasze zdrowie. Kiedy mikrobiota ta funkcjonuje prawidłowo pomaga w przyswajaniu składników odżywczych, reguluje pracę układu odpornościowego, chroniąc śluzówki i cały ustrój przed patogenami, neutralizuje niektóre ksenobiotyki, odtruwa więc organizm i chroni przed kancerogennymi mutacjami. Naturalną pożyteczną mikrobiotę możemy wspomóc przyjmując probiotyki i/lub prebiotyki w produktach spożywczych oraz
suplementach diety i lekach. Ich cennym naturalnym źródłem są mleko i produkty nabiałowe, szczególnie fermentowane (np. kefiry, jogurty i sery). Wśród substancji prebiotycznych znajdziemy tu m.in. oligosacharydy, lizozym, laktoperoksydazę czy laktoferynę. Białko to promuje wzrost symbiotycznej mikrobioty jelita i dróg rodnych, co potwierdzono w licznych testach. Aktywność taka, w połączeniu z działaniem przeciwmikrobiologicznym wobec drobnoustrojów patogennych, przywraca równowagę mikrobioty w obrębie błon śluzowych, co skutecznie eliminuje czynniki zakaźne i procesy zapalne. Najmłodsze dzieci wspomaga laktoferyna przyjmowaną z mlekiem matki. W późniejszym wieku możemy liczyć na własne, endogenne białko wydzielane przez błony śluzowe i neutrofile albo jego dostawę z nabiałem (nie poddanym agresywnej obróbce termicznej) lub suplementami diety. Na rynku znajdziemy zarówno produkty z samą laktoferyną bydlęcą, dodatkowo z innymi prebiotykami, np. inuliną czy oligosacharydami, a także z probiotykami. Skuteczne są preparaty laktoferynowe przyjmowane doustnie, co potwierdzono w licznych badaniach, także klinicznych. Białko jest względnie oporne na trawienie. Natywne lub w postaci peptydów może docierać do jelita, działać lokalnie na mikrobiotę i układ odpornościowy związany z tutejszą błoną śluzową, i tą drogą wzmacniać odporność ogólnoustrojową.
1. Wprowadzenie. 2. Mikrobiota przewodu pokarmowego. 3. Laktoferyna w przewodzie pokarmowym. 4. Prebiotyczne działanie laktoferyny w przewodzie pokarmowym – testy
in vitro. 5. Prebiotyczne działanie laktoferyny w przewodzie pokarmowym – testy in vivo. 6. Laktoferyna w diecie i suplementach diety. 7. Podsumowanie

1. Introduction. 2. Gut microbiota. 3. Lactoferrin in gastrointestinal tract. 4. Prebiotic activity in gastrointestinal tract – in vitro tests. 5. Prebiotic activity in gastrointestinal tract – in vivo tests. 6. Lactoferrin in diet and nutritional supplements. 7. Summary
Abstract: Our organism is colonized by trillions of symbiotic bacteria. The most numerous and varied bacterial population colonizes colon, upper respiratory airways and urogenital system. They act multidirectionally supporting our health. Symbiotic microbiota helps in acquirement of nutrients, regulates action of the immune system protecting mucosa and whole organism against pathogens, neutralizes some xenobiotics, thus acts as a preventive measure against carcinogenic mutations. This beneficial microbiota may be supported by uptake of probiotics and/or prebiotics in foods, diet supplements and drugs. They can be found in milk and dairy products, in particular
fermented ones (e.g kefir, yoghurt and cheese), which contain both probiotics and prebiotics, including lactoferrin. This protein has a confirmed action promoting growth of symbiotic microbiota of intestine and urogenital tract. Such activity, associated with antimicrobial action regarding pathogenic microorganisms, restores equilibrium of microbiota within mucous membranes that effectively eliminates pathogens and inflammatory processes. Youngest children are supported by lactoferrin acquired with maternal milk. Later we can relay on our own, endogenous proteins, secreted by mucous membranes and neutrophils and supply of dairy products (not subjected to aggressive
thermal processing) or diet supplements. We can find in the market the products containing lactoferrin alone, with another prebiotic, e.g inulin or oligosaccharides, and also with probiotics. Orally taken lactoferrin is effective as proved in a number of clinical studies. The protein is relatively resistant to digestion, may reach intestine, where acts on gut microbiota and local lymphoid tissue. In this way lactoferrin may enhance immunological status of our mucous system.

MIKROBIOM CZŁOWIEKA – ZDROWIE I CHOROBA

Human microbiome – health and disease
M. Binek

1. Wstęp. 2. Techniki wykorzystywane do badań mikrobiomu. 3. Poznanie mikrobiomu człowieka w projekcie NIH. 4. Inne korzyści wynikające z realizacji projektu. 5. Jelitowy mikrobiom człowieka. 6. Skład i funkcja mikrobiomu na podstawie badań metagenomowych. 7. Mikrobiota a zachowanie homeostazy. 8. Mikrobiom a indukcja odpowiedzi poszczepiennej. 9. Podsumowanie

Abstract: Commensal microorganisms are known to colonize and form complex communities (microbiome) at various sites within the mammalian body. Because the human microbiome has the potential to affect so many aspects of human health, it has recently become the focus of a series of international human microbiome projects. Such studies are expected to lead to understanding of the impact of microbiota on human health and disease. Recent advances in sequencing technology have opened an entirely new arena in the research of diverse human microbiomes (the ecological community of commensal, symbiotic, and pathogenic microorganisms). In 2007 the National Institutes of Health launched the Human Microbiome Project to study the human microbiom broadly by examining at least four body sites i.e. gastrointestinal tract, the mouth, the vagina, and the skin. The primary goal of this project is to characterize the human microbiome and determine changes in the microbiome correlated to specific disease states. High-throughput sequencing is used to produce microbiome sequence data of samples from normal and diseased donors. Progress to date includes more than 1000 commensal bacteria genomes that have been completed and deposited in GenBank. In recent years, special attention has been paid to the ability of microbiota to modulate the expression of host genes. This is phenomenon forms part of the „cross-talk process” that takes place between the host and its indigenous microbiota. Studies on human intestinal microbiota suggest that host epithelials cell can express specific glycoconjugates in response to the presence of bacteria. Therefore, the gut microflora is responsible for modifying potential sites for attachment. This could be a selective advantage when competing with other bacteria for a niche with limited resources. The mucosal immune system has developed specialized regulatory, anti-inflammatory mechanisms for eliminating pathogens and tolerating commensal microorganisms. Toll-like receptors mediate recognition of microbial patterns to eliminate pathogens. In contrast, commensal bacteria exploit the TLR pathway to actively suppress immunity in order to establish host-microbial symbiosis. Activating anti-inflammatory response in the host via pattern recognition receptor signaling maintains homeostasis. Moreover, it has been shown that the intestinal microbiota composition exerts an effect on the development of immune response to certain vaccine antigens. Thus microbiota along with host human cells form a complex ecosystem which, as a whole interactively performs various biological processes. Their genomes are tightly linked forming an integral part of common metagenome.

1. Introduction. 2. Techniques for the study of human microbiome. 3. The NIH human microbiome project. 4. Additional advantages of launching the human microbiome Project. 5. Human intestinal microbiota. 6. Quality and function of microbiota based on metagenomics sequence data. 7. Microbiota and maintenance of homeostasis. 8. Does the microbiome affect the efficacy of vaccines? 9. Conclusions