Lacticaseibacillus rhamnosus (ранее: Lactobacillus rhamnosus [1] ) - это бактерия, которая изначально считалась подвидом L. casei , но генетические исследования показали, что она является отдельным видом в кладовой L. casei , которая также включает L. paracasei и L. zeae . [2] [3] Это короткий грамположительный гомоферментативный факультативный анаэробный неспорообразующий стержень, который часто образует цепочки. Некоторые штаммыбактерий L. rhamnosus используются в качестве пробиотиков., и особенно полезны при лечении инфекций женского урогенитального тракта, в частности, очень трудно поддающихся лечению случаев бактериального вагиноза (или «BV»). [4] Виды Lacticaseibacillus rhamnosus и Limosilactobacillus reuteri обычно обнаруживаются в здоровых женских мочеполовых путях и помогают восстановить контроль над избыточным бактериальным ростом дисбиотиков во время активной инфекции. L. rhamnosus иногда используется в молочных продуктах, таких как ферментированное молоко, и в качестве несварочных молочнокислых бактерий (NSLAB) в долго созревших сырах. [5] Хотя L. rhamnosus часто считают полезным организмом, он может быть не таким полезным для определенных групп населения; в редких случаях, особенно при ослабленной иммунной системе или у младенцев, он может вызвать эндокардит . [6] Несмотря на редкие инфекции, вызываемые L. rhamnosus , этот вид включен в список видов бактерий с квалификационным статусом предполагаемой безопасности (QPS) Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов. [7]
Lactobacillus rhamnosus | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | L. rhamnosus |
Биномиальное имя | |
Lacticaseibacillus rhamnosus (Hansen 1968) Collins et al. 1989; Чжэн и др., 2020 |
Геном
L. rhamnosus считается кочевым организмом [8], и его штаммы были выделены из многих различных сред, включая влагалище и желудочно-кишечный тракт. Штаммы L. rhamnosus обладают способностью к специфическим для штамма функциям генов, которые необходимы для адаптации к большому диапазону сред. [9] Его основной геном содержит 2164 гена из 4711 в целом (пангеном). [9] Дополнительный геном перекрывается генами, кодирующими транспорт и метаболизм углеводов, внеклеточные полисахариды , биосинтез , продукцию бактериоцина, продукцию пилей, систему CRISPR-Cas, кластеры локусов коротких палиндромных повторов ( CRISPR ) с регулярными интервалами и более 100 переносчиков функции и мобильные генетические элементы, такие как фаги , плазмидные гены и транспозоны. [9]
Геном специфического штамма L. rhamnosus LRB, в данном случае взятого из молочного зуба человека, состоит из кольцевой хромосомы из 2 934 954 п.н. с 46,78% содержанием GC. [10] Этот геном содержит 2749 генов, из которых 2672 являются последовательностями, кодирующими белок. [10] Этот образец не содержал плазмид. [10] Наиболее широко изученный штамм L. rhamnosus GG, кишечный изолят, состоит из генома из 3 010 111 пар оснований. Следовательно, геном LRB короче генома GG. LRB лишен кластера генов spaCBA GG и, как ожидается, не будет продуцировать функциональные пили (6). [10] Это различие может помочь объяснить, почему каждый штамм обитает в разных средах обитания.
Lacticaseibacillus rhamnosus GG (ATCC 53103)
Л. rhamnosus GG (АТСС 53103) представляет собой штамм из L. rhamnosus , который был выделен в 1983 году из желудочно - кишечного тракта здорового человека; подана на патент 17 апреля 1985 года Шервудом Горбахом и Барри Голдином [11], «GG» происходит от первых букв их фамилий. [12] Патент относится к штамму L. acidophilus GG с регистрационным номером 53103 Американской коллекции типовых культур (АТСС); позже реклассифицирован как штамм L. rhamnosus . В патенте утверждается, что штамм L. rhamnosus GG (ATCC 53103) является кислотоустойчивым и устойчивым к желчи, имеет большую жадность к клеткам слизистой оболочки кишечника человека и продуцирует молочную кислоту . С момента открытия штамма L. rhamnosus GG (ATCC 53103) он был тщательно изучен с точки зрения его различных преимуществ для здоровья, и в настоящее время штамм L. rhamnosus GG (ATCC 53103) является наиболее изученной пробиотической бактерией в мире, на которой было проведено более 800 научных исследований.
Последовательность генома Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) была расшифрована в 2009 году. [13] [14]
История
В 1983 году L. rhamnosus GG был выделен из кишечника здорового человека Шервудом Горбахом и Барри Голдином.
Медицинские исследования и использование
Хотя L. rhamnosus GG (ATCC 53103) способен выдерживать воздействие кислоты и желчи желудка и кишечника [15], как утверждается, он колонизирует пищеварительный тракт и уравновешивает кишечную микробиоту, данные свидетельствуют о том, что L. rhamnosus , практически все пробиотические лактобациллы являются временными обитателями, а не автохтонными . [16] Тем не менее, он считается пробиотиком, полезным для лечения различных заболеваний, поскольку действует на многих уровнях. Lactobacillus rhamnosus GG связывается со слизистой оболочкой кишечника. [17]
Понос
L. rhamnosus GG полезен для профилактики ротавирусной диареи у детей. Профилактика и лечение различных типов диареи показаны у детей и взрослых. [18] [19] L. rhamnosus GG может быть полезным для профилактики диареи, связанной с антибиотиками, и нозокомиальной диареи, и это недавно было подтверждено европейскими руководящими принципами. [20] [21] [22] Lactobacillus rhamnosus GG может снизить риск диареи путешественников. [23]
Острый гастроэнтерит
В позиционном документе, опубликованном Рабочей группой ESPGHAN по пробиотикам и пребиотикам на основе систематического обзора и рандомизированных контролируемых исследований (РКИ), предполагается, что L. rhamnosus GG (низкое качество доказательств, сильная рекомендация) может рассматриваться при лечении детей с острым гастроэнтеритом в дополнение к регидратационной терапии . [24]
Атопический дерматит, экзема
Было обнаружено, что Lactobacillus rhamnosus GG неэффективен для лечения экземы. [25] Однако в одном нерандомизированном клиническом наблюдении [26], посвященном резистентной детской атопической экземе, у педиатрических пациентов, получавших Lactobacillus rhamnosus в качестве добавки, было зарегистрировано значительное улучшение качества жизни.
Риски
Использование L. rhamnosus GG для пробиотической терапии было связано с редкими случаями сепсиса в определенных группах риска, в первую очередь с ослабленной иммунной системой и младенцами. [27] Проглатывание GG считается безопасным, и данные показывают, что значительный рост потребления L. rhamnosus GG на уровне популяции не привел к увеличению случаев бактериемии Lactobacillus . [28]
L. rhamnosus GR-1
L. rhamnosus GR-1 был первоначально обнаружен в уретре здоровой женщины и в настоящее время является модельным штаммом для вагинальных пробиотиков. Сравнение генома L. rhamnosus GG и L. rhamnosus GR-1 показывает, что в GR-1 отсутствуют пили, кодируемые spaCBA, важный адгезин в адгезии L. rhamnosus GG к эпителиальным клеткам кишечника. [29] Напротив, L. rhamnosus GR-1 использует лектин- подобные белки для присоединения к углеводам на поверхности клетки-мишени. Лектин-подобные белки предпочтительно связываются с некератинизированными многослойными плоскоклеточными клетками, которые обнаруживаются в уретре и влагалище. Обнаружено, что лектин-подобный белок 1, очищенный из L. rhamnosus GR-1, предотвращает инфицирование уропатогенной E. coli UTI89, подавляя его адгезию к эпителиальным клеткам и нарушая образование биопленок . [30] Кроме того, он может увеличить образование биопленок у других полезных лактобацилл, обитающих во влагалище.
Рекомендации
- ^ Zheng J, Wittouck S, Salvetti E, Franz CM, Harris HM, Mattarelli P и др. (Апрель 2020 г.). «Таксономическое примечание по роду Lactobacillus : описание 23 новых родов, исправленное описание рода Lactobacillus Beijerinck 1901 и объединение Lactobacillaceae и Leuconostocaceae » . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 70 (4): 2782–2858. DOI : 10.1099 / ijsem.0.004107 . PMID 32293557 .
- ^ Wuyts S, Wittouck S, De Boeck I, Allonsius CN, Pasolli E, Segata N, Lebeer S (29.08.2017). Dorrestein PC (ред.). «Крупномасштабная филогеномика группы Lactobacillus casei выявляет таксономические несоответствия и выявляет новые особенности, связанные с кладкой» . mSystems . 2 (4): mSystems.00061–17, e00061–17. DOI : 10,1128 / mSystems.00061-17 . PMC 5566788 . PMID 28845461 .
- ^ Лю Д.Д., Гу СТ (декабрь 2020 г.). «Предложение о реклассификации Lactobacillus zhaodongensis , Lactobacillus zeae , Lactobacillus argentoratensis и Lactobacillus buchneri подвид. Silagei как Lacticaseibacillus zhaodongensis гребенки. Новь., Lacticaseibacillus zeae гребень. Ноября, Lactiplantibacillus argentoratensis гребень. Ноября и Lentilactobacillus buchneri подвид. Silagei гребень. Ноябрь, соответственно, и Apilactobacillus kosoi как более поздний гетеротипический синоним Apilactobacillus micheneri ». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 70 (12): 6414–6417. DOI : 10.1099 / ijsem.0.004548 . PMID 33112225 .
- ^ де Врезе М., Лауэ С., Папазова Е., Петричевич Л., Шрезенмейр Дж. (май 2019 г.). «Влияние перорального приема четырех штаммов Lactobacillus на оценку Nugent - систематический обзор и метаанализ». Полезные микробы . 10 (5): 483–496. DOI : 10,3920 / BM2018.0129 . PMID 31012733 .
- ^ Licitra G, Carpino S (01.01.2014). «Микрофлора и сенсорные профили избранных защищенных наименований по происхождению итальянских сыров». В Доннелли C (ред.). Сыр и микробы . Американское общество микробиологов. С. 151–165. DOI : 10,1128 / microbiolspec.cm-0007-2012 . ISBN 978-1-55581-586-8.
- ^ Авлами А., Кордосис Т., Вризидис Н., Сипсас Н.В. (май 2001 г.). «Эндокардит, вызванный Lactobacillus rhamnosus, осложняющий колоноскопию». Журнал инфекции . 42 (4): 283–5. DOI : 10,1053 / jinf.2001.0793 . PMID 11545575 .
- ^ «Внедрение подхода на основе квалифицированной презумпции безопасности (QPS) для оценки выбранных микроорганизмов, переданных в EFSA - Заключение Научного комитета» . Журнал EFSA . 5 (12): 587. декабря 2007 DOI : 10,2903 / j.efsa.2007.587 . ISSN 1831-4732 .
- ^ Duar RM, Lin XB, Zheng J, Martino ME, Grenier T., Pérez-Muñoz ME и др. (Август 2017 г.). «Образ жизни в переходный период: эволюция и естественная история рода Lactobacillus» . FEMS Microbiology Reviews . 41 (Supp_1): S27 – S48. DOI : 10.1093 / femsre / fux030 . PMID 28673043 .
- ^ а б в Чапа С., Дэвидс М., Ритари Дж., Ламберт Дж., Велс М., Дуйяр Ф. П. и др. (Июль 2016 г.). «Вариабельные области геномов Lactobacillus rhamnosus показывают динамическую эволюцию метаболических и адаптационных репертуаров хозяина» . Геномная биология и эволюция . 8 (6): 1889–905. DOI : 10.1093 / GbE / evw123 . PMC 4943194 . PMID 27358423 .
- ^ а б в г Бисвас С., Бисвас I (ноябрь 2016 г.). «Полная последовательность генома штамма LRB Lactobacillus rhamnosus» . Анонсы генома . 4 (6). DOI : 10,1128 / genomeA.01208-16 . PMC 5095466 . PMID 27811096 .
- ^ США 4839281
- ^ Сильва М., Якобус Н.В., Денеке С., Горбач С.Л. (август 1987 г.). «Противомикробное вещество из штамма Lactobacillus человека» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 31 (8): 1231–3. DOI : 10.1128 / aac.31.8.1231 . PMC 174909 . PMID 3307619 .
- ^ Канкайнен М., Паулин Л., Тынккинен С., фон Оссовски И., Реунанен Дж., Партанен П. и др. (Октябрь 2009 г.). «Сравнительный геномный анализ Lactobacillus rhamnosus GG выявляет пили, содержащие белок, связывающий человеческую слизь» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (40): 17193–8. Bibcode : 2009PNAS..10617193K . DOI : 10.1073 / pnas.0908876106 . PMC 2746127 . PMID 19805152 .
- ^ Морита Х., Тох Х., Осима К., Мураками М., Тейлор Т.Д., Игими С., Хаттори М. (декабрь 2009 г.). «Полная последовательность генома пробиотика Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103» . Журнал бактериологии . 191 (24): 7630–1. DOI : 10.1128 / JB.01287-09 . PMC 2786603 . PMID 19820099 .
- ^ Конвей П.Л., Горбач С.Л., Голдин Б.Р. (январь 1987 г.). «Выживание молочнокислых бактерий в желудке человека и адгезия к клеткам кишечника» . Журнал молочной науки . 70 (1): 1–12. DOI : 10.3168 / jds.S0022-0302 (87) 79974-3 . PMID 3106442 .
- ^ Уолтер Дж (2008). «Экологическая роль лактобацилл в желудочно-кишечном тракте: значение для фундаментальных и биомедицинских исследований» . Прикладная и экологическая микробиология . 74 (16): 4985–96. DOI : 10,1128 / AEM.00753-08 . PMC 2519286 . PMID 18539818 .
- ^ Ardita CS, Mercante JW, Kwon YM, Luo L, Crawford ME, Powell DN, Jones RM, Neish AS (август 2014 г.). «Эпителиальная адгезия, опосредованная пилином SpaC, необходима для клеточных ответов, индуцированных Lactobacillus rhamnosus GG» . Прикладная и экологическая микробиология . 80 (16): 5068–77. DOI : 10,1128 / AEM.01039-14 . PMC 4135752 . PMID 24928883 .
- ^ Остерлунд П., Руотсалайнен Т., Корпела Р., Сакселин М., Оллус А., Валта П., Кури М., Эломаа И., Йоэнсуу Н. (октябрь 2007 г.). «Добавка Lactobacillus для лечения диареи, связанной с химиотерапией колоректального рака: рандомизированное исследование» . Британский журнал рака . 97 (8): 1028–34. DOI : 10.1038 / sj.bjc.6603990 . PMC 2360429 . PMID 17895895 .
- ^ Guandalini S, Pensabene L, Zikri MA, Dias JA, Casali LG, Hoekstra H, et al. (2000). «Lactobacillus GG, вводимый в растворе для пероральной регидратации детям с острой диареей: многоцентровое европейское исследование». Журнал детской гастроэнтерологии и питания . 30 (1): 54–60. DOI : 10.1097 / 00005176-200001000-00018 . PMID 10630440 .
- ^ Hojsak I, Fabiano V, Pop TL, Goulet O, Zuccotti GV, okuraş FC, Pettoello-Mantovani M, Kolaček S (февраль 2018 г.). «Европейское руководство по использованию пробиотиков в педиатрии гласит, что польза от них ограничивается несколькими условиями, и призывает к осторожности с конкретными уязвимыми группами» . Acta Paediatrica . 107 (6): 927–937. DOI : 10.1111 / apa.14270 . PMC 5969308 . PMID 29446865 .
- ^ Кэмерон Д., Хок К.С., Кадим М., Мохан Н., Рю Э, Сандху Б., Ямаширо Ю., Джи С., Хокстра Х, Гуарино А. (декабрь 2017 г.). «Пробиотики при желудочно-кишечных расстройствах: Предлагаемые рекомендации для детей Азиатско-Тихоокеанского региона» . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 23 (45): 7952–7964. DOI : 10,3748 / wjg.v23.i45.7952 . PMC 5725290 . PMID 29259371 .
- ^ Blaabjerg S, Artzi DM, Aabenhus R (октябрь 2017 г.). «Пробиотики для профилактики диареи, связанной с антибиотиками, у амбулаторных больных - систематический обзор и метаанализ» . Антибиотики . 6 (4): 21. doi : 10.3390 / antibiotics6040021 . PMC 5745464 . PMID 29023420 .
- ^ Ислам СУ (февраль 2016 г.). «Клиническое использование пробиотиков» . Медицина . 95 (5): e2658. DOI : 10.1097 / MD.0000000000002658 . PMC 4748908 . PMID 26844491 .
- ^ Szajewska H, Guarino A, Hojsak I., Indrio F, Kolacek S, Shamir R, Vandenplas Y, Weizman Z (апрель 2014 г.). «Использование пробиотиков для лечения острого гастроэнтерита: позиционный документ Рабочей группы ESPGHAN по пробиотикам и пребиотикам». Журнал детской гастроэнтерологии и питания . 58 (4): 531–9. DOI : 10.1097 / MPG.0000000000000320 . PMID 24614141 .
- ^ Szajewska H, Horvath A (сентябрь 2018 г.). « Lactobacillus rhamnosus GG в первичной профилактике экземы у детей: систематический обзор и метаанализ» . Питательные вещества . 10 (9): 1319. DOI : 10,3390 / nu10091319 . PMC 6163317 . PMID 30231505 .
- ^ Хоанг Б.Х., Шоу Г., Фам П., Левин С.А. (июль 2010 г.). «Лизат клеток Lactobacillus rhamnosus в лечении резистентной детской атопической экземы» . Мишени для лекарств от воспаления и аллергии . 9 (3): 192–6. DOI : 10.2174 / 187152810792231896 . PMID 20687891 .
- ^ Гупта В., Гарг Р. (2009). «Пробиотики» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 27 (3): 202–9. DOI : 10.4103 / 0255-0857.53201 . PMID 19584499 .
- ^ Салминен М.К., Тынккинен С., Раутелин Х., Сакселин М., Ваара М., Рууту П., Сарна С., Валтонен В., Ярвинен А. (ноябрь 2002 г.). «Бактериемия Lactobacillus во время быстрого увеличения использования пробиотиков Lactobacillus rhamnosus GG в Финляндии» . Клинические инфекционные болезни . 35 (10): 1155–60. DOI : 10.1086 / 342912 . PMID 12410474 .
- ^ Петрова М.И., Маклэйм Дж.М., Вуйтс С., Верховен Т., Вандерлейден Дж., Глор Г.Б. и др. (2018). «Сравнительный геномный и фенотипический анализ вагинального пробиотика Lactobacillus rhamnosus GR-1» . Границы микробиологии . 9 : 1278. DOI : 10,3389 / fmicb.2018.01278 . PMC 6013579 . PMID 29963028 .
- ^ Петрова М.И., Ливенс Э., Верховен Т.Л., Маклэйм Дж.М., Глор Дж., Шолс Д. и др. (Ноябрь 2016 г.). «Лектин-подобный белок 1 в Lactobacillus rhamnosus GR-1 опосредует тканеспецифическое прилипание к эпителию влагалища и подавляет урогенитальные патогены» . Научные отчеты . 6 : 37437. Bibcode : 2016NatSR ... 637437P . DOI : 10.1038 / srep37437 . PMC 5116675 . PMID 27869151 .
дальнейшее чтение
Салминен М.К., Раутелин Х., Тынккинен С., Пусса Т., Сакселин М., Валтонен В., Ярвинен А. (январь 2004 г.). «Бактериемия Lactobacillus, клиническое значение и исходы для пациентов, с особым вниманием к пробиотику L. rhamnosus GG» . Клинические инфекционные болезни . 38 (1): 62–9. DOI : 10.1086 / 380455 . PMID 14679449 .
Внешние ссылки
- Типовой штамм Lactobacillus rhamnosus в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию