3.4 probiotische Biofilms en vaginale immuniteit
de biofilms van Lactobacilli op vaginaal epitheel benadrukken het belang van deze gunstige biofilms voor de bescherming van het gastheerweefsel en dienen als onderdeel van de aangeboren immuunrespons. Het vaginale microbioom van gezonde wijfjes wordt gedomineerd door Lactobacillus crispatus, L. jensenii, L. gasseri en L. Iners.Onder Lactobacilli – rijke voorwaarden, kunnen deze biofilms bijdragen tot bescherming tegen seksueel overdraagbare microben en urineweginfecties, naast het verlenen van betere resultaten in zwangerschap en levering. Deze biofilms beschermen het vaginale epitheel door een zuur milieu (pH pH 4-4.5), Concurrerende uitsluiting, en de versie van antimicrobial samenstellingen zoals H2O2, bacteriocins, en andere bijproducten te creëren. Echter, wanneer de normale vaginale commensalen worden verplaatst door anaerobe bacteriën en schimmelpathogenen, resulteert dit in een verhoogde pH (boven 4.5), resulterend in vaginose. Deze gecompromitteerde toestand van de vagina is geassocieerd met verhoogde incidenties van vroegtijdige bevalling, samentrekking van het menselijke immunodeficiëntievirus, en bekken ontstekingsziekte.Vaginose kan worden veroorzaakt door bacteriële of schimmelpathogenen. De capaciteit van verscheidene verschillende ziekteverwekkers om beschermende biofilms te verdringen werd onderzocht door L. crispatus biofilms op glasplaatjes te kweken en dan de dia ‘ s met 109 CFU van vijf verschillende veroorzakende bacteriële agenten van vaginosis te incuberen. Elk pathogeen kon zich aan de dia ‘ s hechten, maar verplaatste de L. crispatus biofilms niet snel na een incubatie van 30 minuten. De anaerobe pathogeen Mobiluncus mulieris, veroorzaakt 23% van de L. crispatus biofilms los te maken, terwijl de vier andere pathogenen veroorzaakt ∼10% loslating respectievelijk.192 het herhalen van deze studies in cervicale cellen toonde een omgekeerde correlatie, want toen L. crispatus biofilms met HeLa cellen werden geïncubeerd en vervolgens aan een pathogene en commensale stam van Gardonella vaginalis werden blootgesteld, waren er drastische verminderingen in de bijgevoegde biofilmcellen. Omgekeerd, L. crispatus voorkwam effectief dat beide G. vaginalis-stammen zich aan de HeLa-cellen hechtten, wat resulteerde in slechts ∼7% hechting wanneer een laag entmateriaal van G. vaginalis werd geïncubeerd met L. crispatus biofilms. Interessant is dat de aanwezigheid van L. iners verhoogde hechting van de pathogene G. vaginalis, en was minder gevoelig voor verplaatsing door beide stammen, in vergelijking met L. crispatus.193 dit resultaat kan helpen verklaren waarom vrouwen die zijn gekoloniseerd met L. iners zijn vaak gevoeliger voor bacteriële vaginose. Na behandeling van bacteriële vaginose bij patiënten, L. jensenii biofilms werden geà soleerd met vaginale epitheliale cellen en imaged met natte mount microscopie, waaruit de klinische aanwezigheid van deze biofilms.190
In een ander onderzoek werden Lactobacillus-isolaten van gezonde Versus fungale vaginosepatiënten vergeleken op hun productie van antimicrobiële stoffen en hun vermogen om verschillende Candida-soorten te remmen. Over het algemeen vonden de auteurs dat Lactobacillus isolaten van zieke of gezonde patiënten vergelijkbare hoeveelheden melkzuur en waterstofperoxide produceerden, terwijl de isolaten van zieke patiënten verhoogde niveaus van diacetyl produceerden. Merkwaardig genoeg waren de gezonde patiëntisolaten in staat om maximaal 68% van de 35 verschillende Candida spp.te remmen. getest, terwijl de isolaten van de zieke patiënten slechts maximaal 5,8% van de Candida spp. remde.Deze gegevens suggereren dat de Lactobacillus isolaten van gezonde patiënten meer remmende verbindingen produceren, die hoogstwaarschijnlijk bacteriocin of pH-gerelateerd zijn. Ze suggereren ook dat lactobacillen zich niet noodzakelijkerwijs aanpassen door meer antimicrobiële verbindingen te produceren, wanneer ze eerder werden blootgesteld aan de ziekteverwekker. Het zou interessant zijn om deze hypothese te testen door continu een Lactobacillus biofilm aan een bacteriële of schimmelpathogeen bloot te stellen om te zien of men natuurlijk voor effectievere voordelige commensals kon selecteren die tegen diverse ziekteverwekkers zijn “geïmmuniseerd” toen aan de gastheer opnieuw geïntroduceerd.
gezien de aanwezigheid van Lactobacillus biofilms in de vagina, roept het ook de vraag op hoe deze gunstige biofilms interageren met sperma, eieren, bevruchting en de ontwikkeling van de foetus. Het onderzoek naar deze vragen is vooral gericht op in vitro fertilisatie (IVF), met de overkoepelende hypothese dat microben een negatieve invloed hebben op de embryotransfer en uiteindelijk op een succesvolle zwangerschap.195 in een studie die microbiome in de folliculaire vloeistof van 263 vrouwen bepaalde, werden sommige nieuwsgierige correlaties met de aanwezigheid van Lactobacillus biofilms en reproductie gevonden. De folliculaire vloeistof is de vloeistof gevonden in eierstokken, die smeert de eieren. Verrassend genoeg merkten de auteurs op dat deze vloeistof vaak besmet was met Lactobacillus; de linker eierstok werd gedomineerd door L. crispatus en L. gasseri, terwijl de rechter eierstok L. Iners huisvestte. De aanwezigheid van Lactobacillus in de linker en rechter folliculaire vloeistoffen werd geassocieerd met betere embryotransfersnelheden, en uiteindelijk zwangerschapsuitkomsten. Evenzo, een voorafgaande studie bij 91 vrouwen vond dat de aanwezigheid van waterstofperoxide-producerende Lactobacillus in de vagina of embryo overdracht katheter tip resulteerde in een toename van succesvolle geboorten.196
de placenta wordt voorgesteld om de foetus te beschermen tegen talrijke aanvallen, waaronder microbiële invasie. Nochtans,zijn de pathogene biofilms zelfs geà dentificeerd in de placenta, 197 met een afwezigheid van Lactobacillus, en dit werd gecorreleerd met negatieve zwangerschapsuitkomsten. Een analyse van 34 placentamonsters bij de mens, geëvalueerd op de aanwezigheid van Lactobacillus spp. of Bifidobacterium spp., keerde alleen niet in cultuur te brengen organismen terug. Nochtans, onthulde PCR de aanwezigheid van Bifidobacteria en L. rhamnosus DNA in meer dan 90% van placentalsteekproeven. Dit stelt voor dat de moeder gunstige biofilm immunogenen door de placenta overdraagt die tot de ontwikkeling van de foetale immuniteit kunnen bijdragen.198 verdere kweek van een groter aantal placenta ‘ s van premature geboortes (23-27 weken zwangerschap) onthulde interessante correlaties met Lactobacillus biofilms en pasgeboren immuunreacties.199 van de 527 gecultiveerde placenta ‘ s, kwam slechts 214 terug cultuur positief en foetaal bloed genomen op dag 1-3 werd vervolgens geanalyseerd voor 25 pro-inflammatoire markers en gecorreleerd met kolonisatie van de gedetecteerde micro-organismen. Alleen geïsoleerde Lactobacillus biofilms bevatten slechts 3.7% van de culture-positieve placenta ‘ s, en werden gecorreleerd met niet-detecteerbare niveaus van 13/25 pro-inflammatoire cytokines gevonden met bacteriële vaginose pathogenen. Lactobacillus biofilms werden ook gevonden in combinatie met andere microben die omhoog 6% van de steekproeven vormen, en konden de odds ratio voor de meeste proinflammatory tellers in vergelijking met vaginale ziekteverwekkers verlagen.199
onderzoek naar de invloed van geconditioneerde media van L. rhamnosus GR – 1 biofilms op foetale ontsteking, werd Weefsel geëxtraheerd uit de placenta van gezonde vrouwen die term keizersnede ondergaan en de cellen werden gescheiden en verteerd om placenta trophoblast celculturen vast te stellen. Deze cellen werden dan gestimuleerd met LPS, en één groep werd voorbehandeld met L. rhamnosus GR – 1 biofilm supernatant bij een 1: 20 verdunning. Evaluatie met ELISA toonde aan dat het geconditioneerde medium de TNF-α productie remde, terwijl het ontstekingsremmende cytokine 1L-10 werd verhoogd. Bacteriële vaginose verhoogt prostaglandine expressie, die kan leiden tot vroege weeën en uiteindelijk vroeggeboorte200; daarom werden geslacht specifieke prostaglandine enzymen onderzocht. Western blot analyse toonde aan dat L. rhamnosus supernatant leidde tot een afname van PTGS2 (prostaglandine producerende enzym) met 30% tijdens zwangerschappen waarbij de foetus mannelijk was. Interessant, toen de foetus vrouwelijk was, veroorzaakten deze supernatants een toename van PGDH, die prostaglandine metaboliseert. Dus, voor beide geslachten van de foetus, de Lactobacillus biofilm geconditioneerde media verminderd, direct of indirect, prostaglandine productie, die theoretisch zou moeten leiden tot betere resultaten van de bevalling bij vrouwen die lijden aan bacteriële vaginose.201 op dezelfde manier testten de auteurs ook de impact van L. rhamnosus supernatant op koloniestimulerende factor 3 (CSF3), een cytokine dat primair de productie van neutrofielen reguleert, die essentieel zijn in pathogene bacterieklaring. Over het algemeen vonden ze dat het supernatant alleen, of in combinatie met LPS, significant verhoogd CSF3 bij vrouwelijke, maar niet mannelijke geboorten. Deze bevinding suggereert dat er seks-specifieke reacties op bacteriële infectie kunnen zijn.202
L. rhamnosus supernatant werd ook geëvalueerd in een drachtig muismodel om te testen of het supernatant premature geboorte kon verminderen en de immuunrespons kon moduleren. Verrassend genoeg had het supernatant geen invloed op LPS-geïnduceerde vroeggeboorte, maar verminderde het pro-inflammatoire cytokines maximaal in het endometrium en het plasma van de moeder.203 Lactobacilli biofilms zijn goed gekend om belangrijke componenten van de vaginale aangeboren immuniteit te zijn, maar meer studies zijn nodig om specifieke interactie van deze biofilms met het epitheel en andere celtypes te verduidelijken. Deze en andere recente vooruitgang in microbiome-onderzoek hebben opwindende resultaten in termen van Lactobacilli en reproductie verstrekt, en wij beginnen net de immune dynamica tussen foetaal weefsel en deze voordelige biofilms te begrijpen.191
