Účinky dvou probiotických spóry Bacillus druhů na hematologické, biochemické a zánětlivé parametry v Salmonella Typhimurium infikované krysy
Stanovení počtu Salmonella
zjistit B. subtilis a B. coagulans účinky na Salmonely počítat v trávicím traktu a jeho pronikání do cílových orgánů, počet S. Typhimurium v játrech, slezině, mezenterických lymfatických uzlinách, stolici a obsahu ilea a céka bylo počítáno ve dnech 1, 3, 5 a 7 po gavaging Salmonella. Výsledky jsou podrobně uvedeny v tabulkách 1 a 2. Ve všech dnech odběru vzorků nebyla z kontrolních a probiotických kontrolních skupin izolována žádná salmonela. První den odběru vzorků přímým pokovením byl počet salmonel v játrech, slezině a mezenterických lymfatických uzlinách všech čtyř léčebných skupin nulový. Ale pomocí selektivního obohacení, lymfatických uzlin čtyř potkanů a játra jeden potkan ze Salmonely skupiny, a lymfatických uzlin jedna krysa z Probiotických+Salmonella skupina prokázala přítomnost Salmonel. Na 3, 5 a 7 dní po gavaging, Salmonella byl počitatelné v játrech, slezině a lymfatických uzlin Salmonel a Probiotické+Salmonely skupin. Výsledky ukazují, že počet Salmonel je vyšší v lymfatických uzlinách než v játrech a slezině (P < 0.05). Pomocí probiotik, počet Salmonel v játrech, slezině a mezenterických lymfatických uzlin byla významně snížena u všech tří dnů po odběru vzorků(P < 0.05); také výsledky ukazují, že v průběhu času, snížení trend v Salmonely zvýšil. Počet Salmonely vylučovány do ilea, céka a výkaly se zvýšil až 5. den po gavaging a opět snížil na 7. den, který byl podobný v Salmonel a Probiotické+Salmonely skupin. Počet salmonel v ileu (P < 0,05), cékum (P < 0.05) a výkaly ve skupině probiotik+salmonely byly nižší než ve skupině salmonel od prvního dne odběru vzorků.
korelační koeficient mezi počtem Salmonel v ilea, céka a výkaly se počet Salmonel v játrech byla 0.67, 0,54 a 0.69; ve slezině byl 0.72, 0.83 a 0,71; a v mezenterických lymfatických uzlin byl 0.72, 0.78 a 0,66, respektive (P < 0.05).
jak ukazují výsledky, probiotika B. subtilis a B. coagulans ne zcela zabraňují pronikání Salmonel do lymfatických uzlin, ale způsobil zpoždění Salmonella infiltrace do lymfatických uzlin a následně do sleziny a jater. Probiotika navíc urychlují deleci tohoto patogenu v infikované skupině. Jak ukázaly předchozí studie, probiotika mají příznivý účinek na prevenci kolonizace patogenních bakterií v zažívacím traktu, konkurenci živin a adhezních receptorů a stimulaci hostitelské imunity20, 21. Jako počet Salmonella byla na nejvyšší úrovni na 5. den po gavaging a rozdíly mezi oběma skupinami, lze říci, že B. subtilis a B. coagulans snížit. S. Typhimurium, kolonizace a invaze. Vila a kol. (2009) také ukázal, že B. cereus var. toyoi snižuje kolonizaci a invazi s. Entritidis v broiler22. La Ragione a Woodward (2003) ukázal, že gavaging B. subtilis ani jeden den dříve, než obdrží S. Entertidis, snížení počtu Salmonel v játrech, slezině, jejenum, ileum, tlustého střeva a slepého střeva. Počet s. Enteritidis zotavil ze slepých střevech kuřat, která obdržela pre-dávka B. subtilis spóry wassignificantly nižší než v kontrolní skupině, která neobdržela B. subtilis12. Feng et al. (2016) ukázal, že Lactobacillus plantarum PZ01, Lactobacillus salivarius JM32 a Pediococcus acidilactici JH231 snížení počtu Salmonel ve střevní obsah, sleziny a jater během infekce Salmonely u Brojlerů Chicks5. Kromě toho, Barba-Vidal et al. (2017) ukázalo, že podávání Bifidobacterium longum subsp. infantis CECT 7210 a Bifidobacterium animalis subsp. lactis BPL6 u modelu odstaveného selata nebyl schopen zabránit infekci salmonelou, protože většina z nich se stala pozitivní ve stolici jeden den po výzvě. Navzdory tomu bylo probiotikum schopno snížit zátěž patogenů v tlustém střevě a stolici, což naznačuje potenciál kombinace bifidobakterií vyloučit Salmonelu23.
Hematologické parametry
výsledky ukázaly, že packed cell volume (PCV) procento červených krvinek (RBC), počítat (až 5. den) a hemoglobinu (Hb) koncentrace (až 3. den), byly vyšší v Salmonely skupiny než u ostatních skupin (P < 0.05). Zatímco se tyto hodnoty vrátily do normálního rozmezí 7. den (tabulka 3). Tyto přírůstky byly důsledkem těžké dehydratace ve skupině salmonel, ke které došlo v důsledku průjmu22. Ve skupině salmonel byla stolice volnější než prázdná kontrolní skupina po dobu 3 dnů po gavagingu. Předchozí studie ukázaly, že Salmonella Typhimurium zvyšuje množství HB, PCV a RBC selat23 a telat24. V Salmonely skupiny, RBC počítat měl klesající trend od 1. dne do 7. dne infekce (P < 0.05). Nicméně, v Probiotické+Salmonella skupiny, tam byl žádné zvýšení HEMATOKRIT, počet červených krvinek a koncentrace Hb a tyto parametry byly podobné Prázdné Kontrolní skupiny. Ve skupině probiotik+salmonel vykazovala Salmonella nižší patogenitu v důsledku přítomnosti aktivních probiotik, která zabránila kolonizaci salmonel a soutěžila o receptory živin a adhezí20, 21.
výsledky ukazují, že není významný rozdíl byl zaznamenán v počtu trombocytů (P > 0.05) (Údaje nejsou uvedeny).
počet bílých krvinek (WBC) a neutrofilů ve skupině se salmonelou byl významně vyšší než ostatní skupiny od prvního dne po gavagingu. Počet WBC a neutrofilů byl zvýšen během tří dnů infekce a poté začal klesat od 5. dne. Použití probiotik před gavagingem salmonely snížilo rostoucí trend hladin WBC a neutrofilů a nakonec zvýšilo hladiny těchto dvou indikátorů na normální rozmezí do dne 5. V den 7, tam byl žádné významné rozdíly v počtu BÍLÝCH krvinek a neutrofilů mezi Salmonella a Probiotické+Salmonely skupin (P > 0.05). Počty byly vyšší než kontrolní a probiotické kontrolní skupiny (Tabulka 4).
zavlečení Salmonel výrazně zvýšil počet lymfocytů ve srovnání s Prázdné Kontrolní skupině (P < 0.05). Při použití probiotik před gavagingem salmonely významně snížil rostoucí trend lymfocytů (p < 0,05). Tyto výsledky platilo od 1 do 5, ale na 5. den, žádný významný rozdíl mezi Salmonella a Probiotické+Salmonely skupin (P > 0.05) nebyly pozorovány. 7. den se počet lymfocytů ve skupině probiotik+salmonel vrátil na normální hladiny a nebyly zjištěny žádné rozdíly v hladinách ve srovnání s kontrolní skupinou Blank. Nicméně, Salmonellal skupina měla vyšší hladiny lymfocytů ve srovnání s ostatními třemi skupinami (P < 0.05) (Tabulka 4).
nebyly pozorovány významné rozdíly v úrovních monocytů, eosinofilů a bazofilů, u čtyř experimentálních skupin (P > 0.05) (Údaje nejsou uvedeny).
korelační koeficient mezi počtem Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina a mezenterických lymfatických uzlin s počet WBC byla 0.32, 0.36, 0.30, 0.33 a 0,47 a 0,48; neutrophile byl 0.26, 0.32, 0.24, 0.29, 0.47 a 0,47; a lymfocytů byl 0.32, 0.36, 0.30, 0.30, 0.44 a 0,45, respektive (P < 0.05).
V této experimentální studii, počet WBC v Salmonely skupiny bylo výrazně více než jiné skupiny od prvního dne po gavaging v důsledku zvýšení neutrophiles a lymfocyty. To bylo také potvrzeno dříve, že Salmonella způsobila zvýšení počtu neutrofilů a lymfocytů, což vedlo ke zvýšení počtu WBC 24, 25. Také, zvýšení počtu Salmonella v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina, a mezenterických lymfatických uzlin bylo doprovázeno zvýšením počtu BÍLÝCH krvinek, neutrofilů a lymfocytů (P < 0.05). Ve skupině probiotik+salmonel však tyto hladiny po zpoždění vzrostly. Tyto výsledky by naznačovaly, že B. subtilis a B. koagulans snižují účinky s. Typhimurium. Navíc, v Probiotické+Salmonella skupiny, komplikace, z. S. Typhimurium jsou vidět v kratší časové období a změny se vrátil do normální základní rychlejší než Salmonella skupiny. Havelaar et al. (2001) ukázalo, že s. Enteritidis u potkanů způsobuje detekovatelné změny počtu neutrofilů od dávek 104 CFU nahoru a po pěti dnech bylo pozorováno velké zvýšení hladin WBC a neutrofilů. Tyto výsledky ukázaly, že všechny typy leukocytů, s výjimkou eozinofilů, mají pozitivní vztah k odpovědi na dávku26.
Biochemické parametry
Tam byl žádný významný rozdíl v biochemických parametrech mezi slepých a Probiotické Kontrolní skupiny (P > 0.05). Infekce Salmonely zvýšené celkové bílkoviny a globulin množství v krvi (P < 0.05), ale nemělo významný vliv na hladinu sérového albuminu (P > 0.05). Spotřeba probiotik ve skupině salmonel významně snížila celkové hladiny bílkovin a globulinů (p < 0.05) a přiblížil tyto úrovně kontrolním hodnotám (Tabulka 5). Množství globulin a celkového proteinu na 1., 3. a 5 dnech byla výrazně vyšší v Salmonely skupiny ve srovnání se Probiotické+Salmonella skupiny, a oba byli vyšší než Prázdné Kontrolní skupiny. 7. den se skupinou probiotik+Salmonella bylo množství globulinu a celkového proteinu podobné kontrolní skupině Blank. Perorální očkování Salmonel, stimuluje imunitní reakce, včetně humorální a buněčné odpovědi, což zvyšuje hladina imunoglobulinu a vede ke zvýšení celkové protein27. Jak ukazují výsledky, nebyly pozorovány žádné rozdíly v množství albuminu mezi skupinami. Proto jsou změny celkového proteinu způsobeny změnou množství hladin globinu. Zvýšení počtu Salmonel v játrech, slezině a mezenterické lymfatické uzliny byly doprovázeny sérum globulin a celkové bílkoviny zvyšuje (P < 0.05). Korelační koeficient mezi počtem Salmonel v játrech, slezině a mezenterických lymfatických uzlin se množství celkové bílkoviny z krve bylo 0.25, 0.28 a 0,35; globulin byl 0.25, 0.35 a 0,43, resp. Koagulany B. subtilis a B. snižují hladiny globulinu a také celkové hladiny bílkovin ve srovnání se skupinou salmonel. To naznačuje, že B. subtilis a B. koagulans snižují patogenní účinek s. Typhimurium. Abudabos et al. (2016) ukázalo, že bacil jako probiotikum neměl žádný vliv na celkové hladiny bílkovin, globulinu a albuminu. Při expozici salmonelám probiotika inhibují snížení albuminu a zvýšení globulinu, což mělo za následek pozitivní kontrolu Salmonely28.
Neexistuje žádný významný rozdíl v množství alkalické fosfatázy (ALP) mezi čtyři skupiny během odběru vzorků dnů (P > 0.05) (Údaje nejsou uvedeny). Nebyly pozorovány významné rozdíly v množství alanin aminotransferáza (ALT) a aspartát transaminázy (AST) mezi čtyři skupiny až 5. den odběru (P > 0.05), zatímco na 7. den, Salmonella, způsobil významné zvýšení ALT a AST, aktivita (P < 0.05). Probiotické udržet spotřebu na úrovni těchto dvou enzymů v normálním rozmezí po dobu odběru vzorků (Tabulka 6). Zvýšení ALT a AST 7. den po perorální inokulaci ve skupině salmonel, indikuje zánět a poškození jater29. Nicméně, v Probiotické+Salmonella skupiny, žádné zvýšení bylo pozorováno, což znamená, že B. subtilis a B. coagulans inhibují patogenní účinek. S. Typhimurium a zánět v játrech. Také menší změny v jaterních faktor v Probiotických+Salmonella skupiny je vzhledem k menší počet Salmonel v této skupině ve srovnání s Salmonella skupiny.
v Průběhu infekce S. Typhimurium šíří systémově z peyerových plátů jater a sleziny, kde je i nadále růst v rámci macrophages30,31. Glykolýza je nutná pro intracelulární replikaci a přežití s.Typhimurium v makrofágech32. Nižší hladina glukózy může být způsobena vyšší absorpcí glukózy v krvi, když metabolismus reaguje proti infekci Salmonelou23. V Salmonely skupiny, glukózy částky zvýšil na 1. a 3 dnů po očkování (Tabulka 6), ale zůstal v normálním rozmezí v Probiotické+Salmonella group, což znamená, že B. subtilis a B. coagulans snížit dopady Salmonella. Zvýšení počtu Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra a slezina spolu s glykémie snížení (P < 0.05). Korelační koeficient mezi počtem Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra a slezina s glykémie byla -0.28, -0.31, -0.26, -0.22 a -0.22 v pořadí (P < 0.05).
infekce salmonelou významně zvýšila hladinu laktátdehydrogenázy (LDH) (P < 0,05). LDH je rozpoznán jako marker pro buněčnou toxicitu a nižší množství indikuje nižší poškození buněk33. Použití probiotik v infikovaných Salmonelou krysy, vést k menší přírůstek v LDH úrovni, nicméně, to bylo ještě vyšší, než slepých a Probiotické Kontrolní skupiny (P < 0.05) (Tabulka 7). To znamená, že B. subtilis a B. koagulany snižují poškození buněk způsobené salmonelou. Zvýšení počtu salmonel v ileu, céku, stolici, játrech, slezině a mezenterických lymfatických uzlinách bylo doprovázeno zvýšením LDH (p < 0,05).
ve skupině salmonel se hladiny kreatinu zvýšily od 5. dne gavagingu. Stejný trend byl pozorován u dusíku močoviny v krvi (BUN) v 5.a 7. dni odběru vzorků, což indikovalo dysfunkci ledvin. To bylo také zmíněno Doorn et al. (2006), že při infekci salmonelou došlo k renální dysfunkci, což způsobuje zvýšení BNU a Kreatininu34. V Probiotické+Salmonella skupiny, množství kreatinu a BUCHTA byla podobná slepých a Probiotické Kontrolní skupiny (P > 0.05) u všech vzorků dnů (Tabulka 7). Znamená to, že B. subtilis a B. koagulans inhibují patogenní účinek s. Typhimurium na ledviny.
zvýšení počtu salmonel v játrech, slezině a mezenterických lymfatických uzlinách bylo doprovázeno zvýšením BUN a kreatinu (p < 0,05). Korelační koeficient mezi počtem Salmonel v játrech, slezině a mezenterických lymfatických uzlin s množstvím kreatinu bylo 0.28, 0.40 a 0.45; a BUCHTA byla 0,41, 0.59 0.53 a, příslušně (P < 0.05).
hladina celkového železa ve skupině salmonel se významně zvýšila ve dnech 1, 3 a 5 a poté se 7.den vrátila do normálního rozmezí. S. Typhimurium vylučuje siderofory, aby se vázaly na železité35. Použití probiotik však udržovalo celkovou hladinu železa v krvi v normálním rozmezí ve všech dnech odběru vzorků (Tabulka 7). Ve skupině probiotik+Salmonella byla vyšší právě 1. den a poté se vrátila do normálního rozmezí. To by naznačovalo, že Salmonella však způsobuje zvýšení množství sérového železa, ale probiotika tento mechanismus inhibují. Geith et al. (2015) uvádí příznivý vliv Lactobacillus acidophilus na úpravu akutní fázi parametrů, jako je například snížení fibrinogenu, ESR, TIBC (total iron-binding capacity), UIBC (nenasycené železo, vazebná kapacita) a ceruloplasmin a na druhé straně zvýšení albuminu, celkové bílkoviny, železa a saturace transferinu procento v průběhu infekce S. Typhimurium ve albín rats4.
Zánětlivých mediátorů odhodlání
hladiny zánětlivých mediátorů včetně TNF-α, sérového amyloidu A (SAA) a IL-10 v Probiotické Kontrolní skupiny a Prázdné Kontrolní skupina byla podobná (P > 0.05). Infekce salmonelou významně zvýšila hladinu TNF-α a SAA ve všech dnech odběru vzorků (P < 0,05). U skupiny probiotik+Salmonella se hladina těchto dvou zánětlivých mediátorů významně snížila ve srovnání se skupinou salmonel (p < 0.05), ale byl stále vyšší než kontrolní a probiotické kontrolní skupiny (p < 0,05) (obr. 1 a 2).
Salmonella infekce výrazně zvýšil IL-10 úrovní ve všech dní ve srovnání s Prázdné Kontrolní skupině (P < 0.05), zatímco probiotické spotřeba zabraňuje zvýšení IL-10 na úrovni až 3. den po Salmonella gavaging. V den 5 se však hladina IL-10 významně zvýšila a 7. den opět poklesla ve srovnání s prázdnou kontrolní skupinou(obr. 3). Korelační koeficient mezi počtem Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina a mezenterických lymfatických uzlin s hladinou TNF-α byla 0.39, 0.41, 0.37, 0.46, 0.61 a 0,62; s úrovně DSP 0,39, 0.43, 0.37, 0.43, což je 0,64 a 0,61; a s hladinou IL-10 0,43, 0.51, 0.41, 0.34, 0.56 a 0,59, respektive (P < 0.05).
systémová infekce a bakteriální kolonizace ve střevě indukují saa proteiny v játrech.36. TNF-α je produkován brzy v reakci na Lipopolysacharid (LPS), a je věřil být hlavním prostředníkem různých patofyziologických odpovědí na LPS37. Také, IL-10 funguje jako základní molekuly umožňují. S. Typhimurium infekce snížením rozpustné zánětlivé faktory, které mohou aktivovat jak vrozené a adaptivní imunitní odpovědi, které omezují S. Typhimurium dissemination38. V současné studii s. Typhimurium způsobilo zvýšení IL-10, TNF-α a SAA, ale b. subtilis a B. koagulans tyto parametry snižují. Tyto probiotika snižují počet salmonel ve střevě a inhibují kolonizaci tohoto patogenu. Rovněž jsou pozorovány nižší hladiny LPS, což vede k tomu, že SAA, TNF-α a IL-10 vykazují nižší změny ve srovnání se skupinou salmonel. Snížení počtu Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina a mezenterických lymfatických uzlin byl spolu s DSP, TNF-α a IL-10 snížení (P < 0.05). Feng et al. (2016) ukázal, že Lactobacillus plantarum PZ01, Lactobacillus salivarius JM32 a Pediococcus acidilactici JH231 snížené hladiny lipopolysacharidem indukované TNF-α faktoru (LITAF), IL-1β, IL-6 a IL-12 v séru a zvýšení hladiny IL-10 v séru během infekce Salmonely u brojlerů chicks5.
Celkové antioxidační kapacity (TAC)
Salmonella infekce snižuje množství TAC významně (P < 0.05), zatímco užívání probiotik během expozice Salmonela, zvýšená TAC (P < 0.05) (Obr. 4). Korelační koeficient mezi počtem Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina a mezenterických lymfatických uzlin s množstvím TAC byl -0.36, -0.37, -0.34, -0.39, -0.43 a -0.48 v pořadí (P < 0.05).
Během zánětlivých procesů, aktivace fagocytů a bakteriální produkty zvyšují vícesložkové flavoprotein NADPH oxidázy, která katalyzuje produkci vysokého množství superoxid anion radikály. Výsledkem je, že tělo vyžaduje dostatečné hladiny antioxidantů, aby se zabránilo škodlivým účinkům reaktivních druhů kyslíku. Proto jsou antioxidanty nezbytné k regulaci reakcí, které uvolňují volné radikály39. S. Typhimurium zvyšuje oxidační stres. LPS s. Typhimurium může indukovat tvorbu H2O2 a souběžný pokles TAC40. V této studii se TAC snížil více ve skupině se salmonelou než ve skupině s probiotiky+salmonelami. Zvýšení počtu salmonel v ileu, céku, stolici, játrech,slezině a mezenterických lymfatických uzlinách bylo doprovázeno snížením TAC (P < 0,05). To ukazuje, že probiotika snižují destruktivní účinky stresu vyvolaného salmonelou. Také B. subtilis a B. koagulans jako probiotika způsobují zvýšení množství TAC ve srovnání s kontrolní skupinou Blank. Takže tyto probiotika připravují tělo na vystavení patogenu a stresu, který je způsobuje.
Měření malondialdehyde (MDA)
množství MDA v průběhu období odběru vzorků byl vyšší v Salmonel a Probiotické+Salmonely skupin ve srovnání s slepých a Probiotické Kontrolní skupiny. Použití probiotik během infekce salmonelou snížilo MDA, ale snížení nebylo významné (p > 0,05). Obsah MDA v Probiotické kontrolní skupině byl podobný kontrolní skupině Blank (obr. 5).
korelační koeficient mezi počtem Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina a mezenterických lymfatických uzlin s množstvím MDA bylo 0,32, 0.32, 0.31, 0.31, 0.47 0.53 a v pořádku (P < 0.05). Malondialdehyd je nejčastěji používaným biomarkerem peroxidace lipidů a oxidačního stresu v mnoha zdravotních problémech41. MDA je jedním z produktů, které se zvýšily při onemocnění salmonelou. MDA ve skupině probiotik+Salmonella nemá žádný významný rozdíl se skupinou salmonel. Můžeme konstatovat, že B. subtilis a B. koagulans jako probiotika neovlivňují koncentraci MDA. Nicméně, korelace výsledky ukázaly menší počet Salmonel v ileum, slepé střevo, stolice, játra, slezina a mezenterických lymfatických uzlin byl doprovázen menší množství MDA (P < 0.05).