Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" Том 15, №5, 2020

Back to issue

Anti-inflammatory effects of probiotic therapy of chronic gastroduodenitis in children

Authors: Абатуров О.Є.(1), Кайдашев І.П.(2), Нікуліна А.O.(1), Токарева Н.М.(1), Кривуша О.Л.(1), Ликова А.Е.(1)
1) ДЗ «Дніпропетровська медична академія Міністерства охорони здоров’я України», м. Дніпро, Україна
2) ВДНЗ України «Українська стоматологічна академія», НДІ генетичних та імунологічних основ розвитку патології та фармакогенетики, м. Полтава, Україна

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Хронічний гастродуоденіт у дітей і підлітків у даний час є найпоширенішим захворюванням шлунково-кишкового тракту. У штамів Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) є унікальні якості, які можуть відповідати за певні імунологічні, метаболічні й антимікробні ефекти, що вкрай важливі при запаленні слизової оболонки шлунка й дванадцятипалої кишки. Мета дослідження: визначити ефективність і безпечність використання LGG у комплексній терапії хронічних гастродуоденітів у дітей шляхом дослідження факторів, що ініціюють хронічний запальний процес. Матеріали та методи. Обстежено 43 дитини, хворих на хронічний гастродуоденіт, віком 10–14 років, із них сформовано 2 групи порівняння. До основної групи (n = 25) увійшли пацієнти, для лікування яких поруч із традиційною терапією використовувався пробіотичний препарат у дозуванні 5 крапель, що містили 5 × 109 ліофілізованих життєздатних бактерій LGG (ATCC 53103), — Лактіалє GG. Контрольну групу (n = 18) становили хворі, які отримували лише традиційну терапію. Тривалість лікування пробіотиком Лактіалє GG становила 14 днів. Для доведення ефективності й безпечності використання LGG визначали рівень експресії мРНК TLR4, NLRC1/NOD1 за допомогою полімеразної ланцюгової реакції зі зворотною транскрипцією. Активність експресії NF-κB+CD40+-клітин досліджували з використанням моноклональних антитіл методом проточної цитофлуорометрії. Результати. В основній групі до лікування рівень експресії мРНК TLR4 становив 3,23 ± 0,15 RU ∆mRNA TLR4/RNA actin, через 14 днів лікування рівень експресії мРНК TLR4 був 3,15 ± 0,13 RU ∆mRNA TLR4/RNA actin, р > 0,05. У контрольній групі рівень експресії мРНК TLR4 до лікування становив 3,19 ± 0,14 RU ∆mRNA TLR4/RNA actin, через 14 днів лікування — 3,07 ± 0,08 RU ∆mRNA TLR4/RNA actin, р > 0,05. В основній групі до лікування рівень експресії гена NOD1 був в 1,5 раза вищим, ніж після лікування, а саме 2,86 ± 0,24 RU ∆mRNA NOD1/RNA GAPDH і 1,9 ± 0,06 RU ∆mRNA NOD1/RNA GAPDH відповідно. У контрольній групі до лікування рівень експресії гена NOD1 становив 2,72 ± 0,35 RU ∆mRNA NOD1/RNA GAPDH, після лікування не відмічалось його статистично значущого зменшення — 2,57 ± 0,37 RU ∆mRNA NOD1/RNA GAPDH. В основній групі спостереження до лікування активність ­­NF-κB лімфоцитів становила 48,1 ± 3,2 %; після лікування — 30,2 ± 2,3 %, p < 0,05. Тоді як у групі порівняння не відмічалось статистично значущого зниження активності NF-κB: до лікування — 45,8 ± 1,8 %; після лікування — 40,9 ± 5,2 %, p > 0,05. Висновки. Вплив пробіотичної терапії LGG на експресію генів факторів рекогніції вродженої імунної системи TLR4 і NLRC1/NOD1 при хронічному гастродуоденіті в дітей характеризується доведеним зниженням експресії NLRC1/NOD1 з подальшою деактивацією прозапальних NF-κB-асоційованих сигнальних шляхів.

Актуальность. Хронический гастродуоденит у детей и подростков в настоящее время является самым распространенным заболеванием желудочно-кишечного тракта. У штаммов Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) есть уникальные свойства, которые могут отвечать за определенные иммунологические, метаболические и антимикробные эффекты, которые крайне важны при воспалении слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. Цель исследования: определить эффективность и безопасность использования Lactobacillus rhamnosus GG в комплексной терапии хронических гастродуоденитов у детей путем исследования факторов, инициирующих хронический воспалительный процесс. Материалы и методы. Обследовали 43 ребенка, больных хроническим гастродуоденитом, в возрасте 10–14 лет, из них были сформированы 2 группы сравнения. В основную группу (n = 25) вошли пациенты, для лечения которых наряду с традиционной терапией использовался пробиотический препарат в дозировке 5 капель, содержащих 5 × 109 лиофилизированных жизнеспособных бактерий LGG (ATCC 53103), — Лактиале GG. Контрольную группу (n = 18) составили больные, получавшие только традиционную терапию. Продолжительность лечения пробиотиком Лактиале GG составляла 14 дней. Для доказательства эффективности и безопасности использования LGG определяли уровень экспрессии мРНК TLR4, NLRC1/NOD1 с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Активность продукции NF-κB CD40+ клетками исследовали с использованием моноклональных антител методом проточной цитофлуорометрии. Результаты. В основной группе до лечения уровень экспрессии мРНК TLR4 составлял 3,23 ± 0,15 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, через 14 дней лечения уровень экспрессии мРНК TLR4 составил 3,15 ± 0,13 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, р > 0,05. В контрольной группе уровень экспрессии мРНК TLR4 до лечения составил 3,19 ± 0,14 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, через 14 дней лечения — 3,07 ± 0,08 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, р > 0,05. В основной группе до лечения уровень экспрессии гена NOD1 был в 1,5 раза выше, чем после лечения, а именно 2,86 ± 0,24 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH и 1,9 ± 0,06 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH. В контрольной группе до лечения уровень экспрессии гена NOD1 составлял 2,72 ± 0,35 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH, после лечения не отмечалось его статистически значимого уменьшения — 2,57 ± 0,37 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH. В основной группе наблюдения до лечения активность NF-κB лимфоцитов составляла 48,1 ± 3,2 %; после лечения — 30,2 ± 2,3 %, p < 0,05. Тогда как в группе сравнения не отмечалось статистически значимого снижения активности NF-κB: до лечения — 45,8 ± 1,8 %; после лечения — 40,9 ± 5,2 %, p > 0,05. Вывод. Влияние пробиотической терапии LGG на экспрессию генов факторов рекогниции врожденной иммунной системы TLR4 и NLRC1/NOD1 при хроническом гастродуодените у детей характеризуется доказанным снижением экспрессии NLRC1/NOD1 с последующей деактивацией провоспалительных ­NF-κB-ассоциированных сигнальных путей.

Background. Chronic gastroduodenitis in children and adolescents is currently the most common disease of the gastrointestinal tract. The strains of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) have unique properties that can be responsible for certain immunological, metabolic and antimicrobial effects, which are extremely important for inflammation of the mucous membrane of the sto­mach and duodenum. The purpose was to determine the effectiveness and safety of the use of Lactobacillus rhamnosus GG in the comprehensive treatment of chronic gastroduodenitis in children by examining the factors initiating the chronic inflammatory process. Materials and methods. Forty-three children with chronic gastroduodenitis aged 10–14 years were examined, of which 2 comparison groups were formed. The main group (n = 25) included patients for the treatment of which, along with traditional therapy, a probiotic preparation Lactiale GG was used at a dose of 5 drops containing 5 · 109 lyophilized viable LGG bacteria (ATCC 53103). The control group (n = 18) was represented by patients who received only traditional therapy. The duration of treatment with Lactiale GG probiotic was 14 days. To prove the efficacy and safety of LGG, the expression level of TLR4, NLRC1/NOD1 mRNA was determined using reverse transcription polymerase chain reaction. The production activity of NF-κB CD40+ cells was investigated using monoclonal antibodies by flow cytometry. Results. In the main group before treatment, the expression level of TLR4 mRNA was 3.23 ± 0.15 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, after 14 days of treatment, it was 3.15 ± 0.13 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, p > 0.05. In the control group, the expression level of TLR4 mRNA before treatment was 3.19 ± 0.14 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, after 14 days of treatment — 3.07 ± 0.08 RU ΔmRNA TLR4/RNA actin, p > 0.05. In the main group before treatment, the level of NOD1 gene expression was 1.5 times higher than after treatment, namely, 2.86 ± 0.24 and 1.90 ± 0.06 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH, respectively. In the control group, the level of NOD1 gene expression before treatment was 2.72 ± 0.35 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH; after treatment, its statistically significant decrease was not observed — 2.57 ± 0.37 RU ΔmRNA NOD1/RNA GAPDH. In the main observation group before treatment, the activity of ­NF-κB lymphocytes was 48.1 ± 3.2 %; after treatment — 30.2 ± 2.3%, p < 0.05. Whereas in the comparison group, there was no statistically significant decrease in NF-κB activity: before treatment — 45.8 ± 1.8 %; after treatment — 40.9 ± 5.2 %, p > 0.05. Conclusions. The effect of LGG probiotic therapy on expression of TLR4 and NLRC1/NOD1 genes of innate immune system recognition factors in chronic gastroduodenitis in children is characterized by a proven decrease in NLRC1/NOD1 expression followed by deactivation of pro-inflammatory NF-κB-associated signaling pathways.


Keywords

пробіотична терапія; Lactobacillus rhamnosus GG; хронічний гастродуоденіт; діти

пробиотическая терапия; Lactobacillus rhamnosus GG; хронический гастродуоденит; дети

probiotic therapy; Lactobacillus rhamnosus GG; chronic gastroduodenitis; children


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

  1. Абатуров А.Е., Волосовец А.П., Юлиш Е.И. Инициация воспалительного процесса при вирусных и бактериальных заболеваниях, возможности и перспективы медикаментозного управления. Харьков: С.А.М., 2011. 392 с.
  2. Абатуров О.Є., Герасименко О.Н. Особливості експресії TLR-4 та TLR-аксесуарних молекул у дітей, хворих на хронічний гастродуоденіт. Современная педиатрия. 2011. 3(37). 100-103.
  3. Абатуров А.Е., Герасименко О.Н., Завгородняя Н.Ю. Хронические CagA(+) Helicobacter pylori-ассоциированные гастриты у детей: монография. Х.: С.А.М., 2014. 412 с.
  4. Абатуров О.Є. Модуляція активності TLR4 епітеліоцитів слизової оболонки шлунка при хелікобактерній інфекції. Современная педиатрия. 2009. 6(28). 141-146.
  5. Волосовец А.П., Бекетова Г.В., Выговская Щ.В. и др. Организация педиатрической помощи населению. Педиатрия. Восточная Европа. 2018. 1(6). 7-25.
  6. Кривуша О.Л., Бабич В.Л., Леоненко Н.Й. Пробіотична корекція функціональних порушень шлунково-кишкового тракту в дітей раннього віку. Здоровье ребенка. 2019. 14(5). 38-43. doi: 10.22141/2224-0551.14.1.2019.157876.
  7. Bäuerl C., Abitayeva G., Sosa-Carrillo S. et al. P40 and P75 Are Singular Functional Muramidases Present in the Lactobacillus casei /paracasei/rhamnosus Taxon. Front Microbiol. 2019 Jun 26. 10. 1420. doi: 10.3389/fmicb.2019.01420.
  8. Bezirtzoglou E., Stavropoulou E. Immunology and probiotic impact of the newborn and young children intestinal microflora. Anaerobe. 2011 Dec. 17(6). 369-74. doi: 10.1016/j.anaerobe.2011.03.010.
  9. Chen L.W., Egan L., Li Z.W., Greten F.R., Kagnoff M.F., Ka–rin M. The two faces of IKK and NF-kB inhibition: Prevention of systemic inflammation but increased local injury following intestinal ischemia-reperfusion. Nat. Med. 2003. 9. 575-581. doi: 10,1038 / нм849.
  10. Cruchet S., Furnes R., Maruy A. et al. The use of probiotics in pediatric gastroenterology: a review of the literature and recommendations by Latin-American experts. Paediatr. Drugs. 2015. 17(3). 199-216. doi:10.1007/s40272-015-0124-6.
  11. Eckmann L., Nebelsiek T., Fingerle A.A. et al. Opposing functions of IKKb during acute and chronic intestinal inflammation. Proc. Natl Acad. Sci. 2008. 105. 15058-15063. doi: 10.1073 / pnas.0808216105.
  12. Gao K., Wang C., Liu L., Dou X., Liu J., Yuan L., Zhang W., Wang H. Immunomodulation and signaling mechanism of LGG and its components on porcine intestinal epithelial cells stimulated by lipopolysaccharide. J. Microbiol. Immunol. Infect. 2017 Oct. 50(5). 700-713. doi: 10.1016/j.jmii.2015.05.002.
  13. Hajjar A.M., Ernst R.K., Yі J., Yam C.S. et al. Expression level of human TLR4 rather than sequence is the key determinant of LPS responsiveness. PLoS One. 2017. 12(10). e0186308. doi: 10.1371/journal.pone.0186308.
  14. Khailova L., Petrie B., Baird C.H., Dominguez Rieg J.A., Wischmeyer P.E. LGG and Bifidobacterium longum attenuate lung injury and inflammatory response in experimental sepsis. PLoS One. 2014 May 15. 9(5). e97861. doi: 10.1371/journal.pone.0097861.
  15. Mitchell J.P., Carmody R.J. NF-kB and the Transcriptional Control of Inflammation. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 2018. 335. 41-84. doi:10.1016/bs.ircmb.2017.07.007.
  16. Molska M., Reguła J. Potential Mechanisms of Probiotics Action in the Prevention and Treatment of Colorectal Cancer. Nutrients. 2019 Oct 14. 11(10). 2453. doi: 10.3390/nu1110245.
  17. Qi S.R., Cui Y.J., Liu J.X., Luo X., Wang H.F. LGG components, SLP, gDNA and CpG, exert protective effects on mouse macrophages upon lipopolysaccharide challenge. Lett. Appl. Microbiol. 2020. 70(2). 118-127. doi:10.1111/lam.13255.
  18. Ritchie M.L., Romanuk T.N. A meta-analysis of probiotic efficacy for gastrointestinal diseases. PLoS One. 2012. 7(4). e34938. doi:10.1371/journal.pone.0034938.
  19. Wu Q., Liu M.C., Yang J., Wang J.F., Zhu Y.H. Lactobacillus rhamnosus GR-1 Ameliorates Escherichia coli-Induced Inflammation and Cell Damage via Attenuation of ASC-Independent NLRP3 Inflammasome Activation. Appl. Environ. Microbiol. 2015. 82(4). 1173-1182. doi:10.1128/AEM.03044-15.
  20. Yu J., Zhu Y.H., Yang G.Y., Zhang W., Zhou D., Su J.H., Wang J.F. Anti-inflammatory capacity of LGG in monophasic variant Salmonella infected piglets is correlated with impeding NLRP6-mediated host inflammatory responses. Vet. Microbiol. 2017 Oct. 210. 91-100. doi: 10.1016/j.vetmic.2017.08.008.
  21. Zhang W., Zhu Y.H., Yang G.Y. et al. Lactobacillus rhamnosus GG Affects Microbiota and Suppresses Autophagy in the Intestines of Pigs Challenged with Salmonella Infantis. Front. Microbiol. 2018. 8. 2705. Published 2018 Jan 17. doi:10.3389/fmicb.2017.02705.

Similar articles

Роль TLR4, NLRC1/NOD1 та NF-κB у розвитку запалення слизової оболонки шлунка при хелікобактерній інфекції у дітей
Authors: Абатуров О.Є., Герасименко О.М. - Державний заклад «Дніпропетровська медична академія Міністерства охорони здоров’я України»
"Child`s Health" 3 (54) 2014
Date: 2014.06.23
Categories: Gastroenterology, Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Expression of galectin-9 mRNA in obese children with polymorphism of the lactase gene
Authors: Абатуров О.Є.(1), Досенко В.Є.(2), Нікуліна А.О.(1)
(1) — ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», м. Дніпро, Україна
(2) — Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, м. Київ, Україна

"Child`s Health" Том 13, №1, 2018
Date: 2018.04.11
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
Role TLR4, NLRC1/NOD1 AND NF-kB in inflammation gastric mucosa helicobacter pylori infection in children
Authors: Abaturov A.E., Gerasymenko O.N. - State Establishment «Dnipropetrovsk Medical Academy of the Ministry of Health of Ukraine», Dnipropetrovsk
"Child`s Health" 3 (54) 2014
Date: 2014.06.26
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Структурна організація факторів уродженого імунітету в розвитку запалення слизової оболонки шлунка при H.pylori-інфекції у дітей
Authors: Абатуров О.Є., Герасименко О.М. — Державний заклад «Дніпропетровська медична академія Міністерства охорони здоров’я України»
"Child`s Health" 1 (60) 2015
Date: 2015.04.23
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches

Back to issue