Background - Irritable bowel syndrome (IBS) is a poorly understood functional gastrointestinal disorder and is a major cause of abdominal discomfort and gut dysfunction. IBS symptoms encompass abdominal pain, bloating, flatulence and irregular bowel movements such as constipation, diarrhoea and alternating bowels, bloating, flatulence and irregular bowel movements. Physiological studies have shown that manipulation of the intestinal microbiota by antibiotics, prebiotics or probiotics can affect intestinal functions in the pathogenesis of IBS. The probiotic concept suggests that supplementation of the intestinal microbiota with the right type and number of live microorganisms can improve gut microbiota composition and promote health in IBS sufferers. Aim - The aim of the main clinical trial is to determine whether ingestion of fermented milk containing Bifidobacterium animalis DN-173010 is associated with improved defecation frequency, stool consistency and quality of life in black South African females with constipation-predominant IBS (IBS-C). Methods - A pilot and process evaluation approach was employed during the current study to examine and understand the feasibility of implementing the study and to explore the facilitating implementation of the main clinical trial. Twenty black female participants, aged 18-60, with IBS-C were recruited from the practices of gastroenterologists, specialist physicians and medical doctors in Soweto. Participants fulfilling the Rome III criteria for IBS-C and inclusion criteria were randomized into two groups to participate in a 4-week, double blind, placebo controlled study. The placebo group received unflavoured sweetened, white base yoghurt and the intervention group received similar yoghurt with the probiotic, Bifidobacterium animalis DN-173010 [>3,4X10⁷ CFU/g]. Participants were required to record their bowel movements daily and IBS symptoms weekly in questionnaires during the four-week study period. Quality of life was assessed at baseline and at the end of the treatment period. Participants visited the study unit weekly to collect the placebo or probiotic study products and return the completed questionnaires during the study period. Results - Seventeen participants completed the study (eight intervention and nine placebo). There were not significant differences in IBS symptoms between the two groups, but differences were observed overtime within groups. The severity of abdominal pain score within both groups was statistically significant (p=0.004), and the number of days with pain was also statistically significant (p=0.00001). The frequency of normal stools reported was statistically significant different compared to all the other stool types (constipation and loose stools) throughout the four-week study period in both the intervention and placebo group. There was no significant difference in the quality of life between the intervention group compared to the placebo group. Conclusion - Process evaluation allows for the monitoring of a programme and corrections of problems as they occur. The intervention is feasible to implement, acceptable and safe to participants. The study indicates that consumption of the probiotic Bifidobacterium animalis DN-173010 for four weeks is not superior to the placebo in relieving IBS symptoms. / MSc (Dietetics), North-West University, Potchefstroom Campus, 2014

Bakgrund: Ett lämpligt näringsintag är viktigt för främjandet och bevarandet av både den allmänna och orala hälsan. Karies är en multifaktoriell sjukdom där kosten har en betydelsefull roll. Kosten kan bidra till både kariesförekomst och kariesprevention. Functional food definieras som ”livsmedel som ger hälsovinster utöver basnutritionen” och ”livsmedel som har en eller flera tillsatser som modifierats för att bidra till en hälsosam kosthållning”. Syfte: Syftet med studien var att kartlägga kunskapsnivån och tillämpningen av information till patienterna om Functional food i det kariesförebyggande arbetet inom Folktandvården, Landstinget Kronoberg. Metod: Enkätstudiens urval bestod av tandläkare, tandhygienister och tandsköterskor, totalt 106 deltagare, från 17 olika Folktandvårdskliniker tillhörande allmäntandvården i Landstinget Kronoberg. Enkäten bestod av 24 frågor som bedömdes enligt ett graderat poängsättningssystem. Resultatet redovisades deskriptivt med hjälp av tabeller och diagram. Statistiska analyser utfördes med hjälp chitvåtest. Resultat: Majoriteten av deltagarna kategoriserades i grupperna: låg kunskapsnivå samt låg till medelhög tillämpningsnivå av Functional food i det kariesförebyggande arbetet. Merparten av deltagarna hade ett stort intresse av att få ytterligare kunskap. Slutsats: Tandvårdspersonalen önskade mer kunskap om Functional food för en ökad tillämpning i patientarbetet, givet att vetenskaplig evidens uppnås. / Background: An adequate nutrition is essential for the promotion and maintenance of the general and oral health. Dental caries is a multifactorial disease in which diet is a important factor. Functional foods are defined as "foods that provide health benefits beyond basic nutrition" and "foods that has one or more additives, modified to contribute to a healthy diet". Aim: The aim of the study was to identify the level of knowledge and application regarding information to patients about Functional food in caries prevention work in Public dental services, County Council of Kronoberg. Method: The survey included 106 participants consisted of dentists, dental hygienists and dental nurses from 17 different Public dental services. The survey consisted of 24 questions. The results were presented descriptive, with tables and charts, as well as statistically analyzes using chi-square tests. Results: The majority of participants were categorized into the groups: low level of knowledge and medium or low application level of Functional food in the caries prevention work. Most of the participants had a great interest in obtaining additional knowledge. Conclusion: Dental professionals would like to get more knowledge about Functional food for an increased application in patient care, provided that scientific evidence is obtained.

Bakgrund: IBS (Irritabel Bowel Syndrome) är en funktionell mag-tarmsjukdom, med en oklar patofysiologi och etiologi. IBS är en vanlig åkomma hos den västerländska befolkningen och karakteriseras av återkommande buksmärta/obehag, uppblåsthet, diarré och/eller förstoppning samt ökad gasbildning. Det finns idag inget botemedel för IBS, men intresset för probiotika som behandling vid IBS har på senare tid ökat. Probiotika, vilket definieras som levande mikroorganismer, som när de intas i adekvata mängder ger en hälsovinst hos värden tros ha en symptomatisk effekt vid IBS, och har därmed varit av intresse för behandling av IBS. Syfte: Syftet med denna litteraturstudie är att undersöka om probiotika har någon terapeutisk effekt och kan användas som behandling vid IBS. Metod: Fem randomiserade, dubbelblindade, placebo-kontrollerade studier granskades. De undersökte den terapeutiska effekten av varierande probiotika på IBS-patienter. Artiklarna erhölls genom sökningar i den medicinska databasen PubMed, under februari månad 2016. Resultat: Av dessa fem studier visade fyra på en signifikant symptomförbättring av framförallt buksmärta/obehag. Bäst resultat sågs i en studie som undersökte probiotikan Lactobacillus plantarum 299v. Tre av fem studier visade på en signifikant förbättring av testpersonernas livskvalité. I endast en av studierna, som undersökte effekten av Escherichia coli Nissle 1917, påvisades ingen signifikant skillnad mellan E.coli (probiotika) och placebo. Slutsats: Baserat på de fem studierna föreligger det i nuläget skäliga bevis för att en behandling med specifika probiotika kan ge symtomförbättring av buksmärta/obehag hos IBS-patienter, och förbättrar patienternas livskvalité. Vidare studier krävs för att fastställa den mest effektiva probiotikan, dosen och behandlingslängden. / Background: IBS (Irritable Bowel Syndrome) is a functional gastrointestinal disorder, with an unclear etiology and pathophysiology. IBS is a common disorder in the Western population and is characterized by recurrent abdominal pain/ discomfort, bloating, flatulence, diarrhea and/ or constipation. There is currently no cure for IBS, but the interest in probiotics as an option of treatment has recently increased. Probiotics have been defined as live microorganisms that, when administered in adequate amounts, provide a health benefit on the host, and are believed to have a symptomatic effect in IBS. Probiotics have therefore been of interest for the treatment in IBS. Purpose: The purpose of this study is to examine whether probiotics have a therapeutic effect and if it could be used as a treatment for IBS. Method: Five randomized, double-blind, placebo-controlled studies were reviewed that examined the therapeutic effect of different probiotics in the IBS-patients. Articles were obtained through searches in the medical database PubMed, during the month of February 2016. Results: Four of the five studies showed a significant improvement of symptoms especially in abdominal pain/ discomfort. The best results were seen in a study that investigated the probiotic Lactobacillus plantarum 299v. Three of the five studies showed a significant improvement in quality of life (QOL) of the subjects in the study. One of the five studies which examined the effect of Escherichia coli Nissle 1917, there was no significant difference between E.coli (probiotics) and placebo. Conclusion: There is reasonable evidence that treatment with certain probiotics might provide improvement in symptoms of abdominal pain/ discomfort, and increase patients quality of life based on the five studies. Further studies are required to determine the most effective probiotic, dose and duration of IBS-treatment.

The main goal in reversing the allergy epidemic is the development of effective prophylactic strategies. Early life events, such as exposures to microbes, have a major influence on the development of balanced immune responses. Due to their ability to interact with host immune system and to modulate host immune responses probiotics, mainly bifidobacteria and lactobacilli have been used with some success in prevention of allergic disease. In order to be referred to as probiotic, bacterial strain has to undergo rigorous testing. We have selected three new Lactobacillus (L.) strains out of 24 human isolates according to their antagonistic activity against pathogenic bacteria, resistance to low pH and milieu of bile salts. Safety of these strains was proven upon intragastric administration to mice; moreover, we have shown their ability to shift cytokine Th1 - Th2 balance towards non-allergic Th1 response in isolated splenic cells. Allergen specific prophylaxis using probiotics as vehicles for mucosal delivery of recombinant allergen is an attractive concept for development of well-tolerated and effective allergy vaccines. We have shown that neonatal mono-colonization of germ-free mice with the L. plantarum NCIMB8826 strain producing the major birch pollen allergen Bet v 1 attenuates the development of...

<p>Probiotika, nyttiga bakterier som är välgörande för människan, förekommer allt mer i olika produkter riktade till små barn – alltifrån droppar och kapslar till modersmjölksersättningar och grötar. Inom barnhälsovården saknar barnsjuksköterskan/ distriktssköterskan vägledning och riktlinjer angående probiotika i små barns kost. Syftet med litteraturstudien var att undersöka evidens angående probiotikas hälsoeffekter i preventivt syfte på friska små barn. Metoden var en litteraturstudie baserad på 20 vetenskapliga artiklar. Analysen resulterade i att probiotika var säkert att ge till friska små barn. Samtliga studier gav enhetligt resultat, att inga nackdelar fanns med att ge små barn probiotika. Inga negativa hälsoeffekter med probiotika kom fram i denna litteraturstudie. Positiva hälsoeffekter av stor betydelse fick barn som erhållit probiotika vid kolik, då snabb lindring inom en vecka framkom. Ett övervägande positivt resultat sågs vid användning av probiotika till små barn för att förebygga eksem. Probiotika minskade även frånvaron från dagis då infektionssjukdomar minskade hos barnen. Antibiotikaförskrivningen sjönk också hos de förskolebarn som fått probiotika. Probiotikas positiva hälsoeffekter kan användas till rådgivning och rekommenderas till små barn av barnsjuksköterskan/ distriktssköterskan inom barnhälsovården. Fördjupad forskning är önskvärd då utökad eller kombinationer av flera probiotiska bakteriestammar kan ge utökade hälsoeffekter.</p> / <p>Probiotics, beneficial and useful bacterias for the human body, occur more often in different products targeted to small children – in everything from drops and capsules to formula and porridge. Within the child health care, the pediatric- and the district nurse lacks guidance and guidelines concerning probiotics in small children's diet. The aim with the literature review was to examine evidence concerning probiotics health effects in prevention, in small children. The method was a literature review based on 20 scientific articles. The analysis resulted in that probiotics were safe to give to healthy small children. All studies gave uniformly results and showed no disadvantages with giving small children probiotics. No negative health effects were detected in this literature review. Positive health effects of great importance have shown be beneficial within treatment of colic with probiotics given to infants since relief occurred within a week. A predominately positive result was seen in use of probiotics to small children in order to prevent eczemas came to light. Probiotics also decreased absence from day care centers since infection diseases were reduced among the children. Antibiotic prescriptions also decreased when probiotics were used to pre-school children. The positive health effects of probiotics can be used for health recommendations to small children within the child health care by the pediatric- and the district nurse. Extended research is desirable since increased or and combinations of several probiotic bacterium stutters can give increased health effects.</p>

Probiotika, nyttiga bakterier som är välgörande för människan, förekommer allt mer i olika produkter riktade till små barn – alltifrån droppar och kapslar till modersmjölksersättningar och grötar. Inom barnhälsovården saknar barnsjuksköterskan/ distriktssköterskan vägledning och riktlinjer angående probiotika i små barns kost. Syftet med litteraturstudien var att undersöka evidens angående probiotikas hälsoeffekter i preventivt syfte på friska små barn. Metoden var en litteraturstudie baserad på 20 vetenskapliga artiklar. Analysen resulterade i att probiotika var säkert att ge till friska små barn. Samtliga studier gav enhetligt resultat, att inga nackdelar fanns med att ge små barn probiotika. Inga negativa hälsoeffekter med probiotika kom fram i denna litteraturstudie. Positiva hälsoeffekter av stor betydelse fick barn som erhållit probiotika vid kolik, då snabb lindring inom en vecka framkom. Ett övervägande positivt resultat sågs vid användning av probiotika till små barn för att förebygga eksem. Probiotika minskade även frånvaron från dagis då infektionssjukdomar minskade hos barnen. Antibiotikaförskrivningen sjönk också hos de förskolebarn som fått probiotika. Probiotikas positiva hälsoeffekter kan användas till rådgivning och rekommenderas till små barn av barnsjuksköterskan/ distriktssköterskan inom barnhälsovården. Fördjupad forskning är önskvärd då utökad eller kombinationer av flera probiotiska bakteriestammar kan ge utökade hälsoeffekter. / Probiotics, beneficial and useful bacterias for the human body, occur more often in different products targeted to small children – in everything from drops and capsules to formula and porridge. Within the child health care, the pediatric- and the district nurse lacks guidance and guidelines concerning probiotics in small children's diet. The aim with the literature review was to examine evidence concerning probiotics health effects in prevention, in small children. The method was a literature review based on 20 scientific articles. The analysis resulted in that probiotics were safe to give to healthy small children. All studies gave uniformly results and showed no disadvantages with giving small children probiotics. No negative health effects were detected in this literature review. Positive health effects of great importance have shown be beneficial within treatment of colic with probiotics given to infants since relief occurred within a week. A predominately positive result was seen in use of probiotics to small children in order to prevent eczemas came to light. Probiotics also decreased absence from day care centers since infection diseases were reduced among the children. Antibiotic prescriptions also decreased when probiotics were used to pre-school children. The positive health effects of probiotics can be used for health recommendations to small children within the child health care by the pediatric- and the district nurse. Extended research is desirable since increased or and combinations of several probiotic bacterium stutters can give increased health effects.

Background: Increased numbers of intestinal E. coli are observed in inflammatory bowel disease, but the reasons for this proliferation and it exact role in intestinal inflammation are unknown. Aim of this PhD-project was to identify E. coli proteins involved in E. coli’s adaptation to the inflammatory conditions in the gut and to investigate whether these factors affect the host. Furthermore, the molecular basis for strain-specific differences between probiotic and harmful E. coli in their response to intestinal inflammation was investigated. Methods: Using mice monoassociated either with the adherent-invasive E. coli (AIEC) strain UNC or the probiotic E. coli Nissle, two different mouse models of intestinal inflammation were analysed: On the one hand, severe inflammation was induced by treating mice with 3.5% dextran sodium sulphate (DSS). On the other hand, a very mild intestinal inflammation was generated by associating interleukin 10-deficient (IL-10-/-) mice with E. coli. Differentially expressed proteins in the E. coli strains collected from caecal contents of these mice were identified by two-dimensional fluorescence difference gel electrophoresis. Results DSS-experiment: All DSS-treated mice revealed signs of a moderate caecal and a severe colonic inflammation. However, mice monoassociated with E. coli Nissle were less affected. In both E. coli strains, acute inflammation led to a downregulation of pathways involved in carbohydrate breakdown and energy generation. Accordingly, DSS-treated mice had lower caecal concentrations of bacterial fermentation products than the control mice. Differentially expressed proteins also included the Fe-S cluster repair protein NfuA, the tryptophanase TnaA, and the uncharacterised protein YggE. NfuA was upregulated nearly 3-fold in both E. coli strains after DSS administration. Reactive oxygen species produced during intestinal inflammation damage Fe-S clusters and thereby lead to an inactivation of Fe-S proteins. In vitro data indicated that the repair of Fe-S proteins by NfuA is a central mechanism in E. coli to survive oxidative stress. Expression of YggE, which has been reported to reduce the intracellular level of reactive oxygen species, was 4- to 8-fold higher in E. coli Nissle than in E. coli UNC under control and inflammatory conditions. In vitro growth experiments confirmed these results, indicating that E. coli Nissle is better equipped to cope with oxidative stress than E. coli UNC. Additionally, E. coli Nissle isolated from DSS-treated and control mice had TnaA levels 4- to 7-fold higher than E. coli UNC. In turn, caecal indole concentrations resulting from cleavage of tryptophan by TnaA were higher in E. coli Nissle- associated control mice than in the respective mice associated with E. coli UNC. Because of its anti-inflammatory effect, indole is hypothesised to be involved in the extension of the remission phase in ulcerative colitis described for E. coli Nissle. Results IL-10-/--experiment: Only IL-10-/- mice monoassociated with E. coli UNC for 8 weeks exhibited signs of a very mild caecal inflammation. In agreement with this weak inflammation, the variations in the bacterial proteome were small. Similar to the DSS-experiment, proteins downregulated by inflammation belong mainly to the central energy metabolism. In contrast to the DSS-experiment, no upregulation of chaperone proteins and NfuA were observed, indicating that these are strategies to overcome adverse effects of strong intestinal inflammation. The inhibitor of vertebrate C-type lysozyme, Ivy, was 2- to 3-fold upregulated on mRNA and protein level in E. coli Nissle in comparison to E. coli UNC isolated from IL-10-/- mice. By overexpressing ivy, it was demonstrated in vitro that Ivy contributes to a higher lysozyme resistance observed for E. coli Nissle, supporting the role of Ivy as a potential fitness factor in this E. coli strain. Conclusions: The results of this PhD-study demonstrate that intestinal bacteria sense even minimal changes in the health status of the host. While some bacterial adaptations to the inflammatory conditions are equal in response to strong and mild intestinal inflammation, other reactions are unique to a specific disease state. In addition, probiotic and colitogenic E. coli differ in their response to the intestinal inflammation and thereby may influence the host in different ways. / Hintergrund: Chronisch entzündliche Darmerkrankungen zeichnen sich unter anderem durch eine starke Proliferation intestinaler E. coli aus. Unbekannt ist jedoch, ob diese Vermehrung eine Ursache oder eine Folge der Erkrankung darstellt. Ziel der vorliegenden Doktorarbeit war es daher, E. coli-Proteine zu identifizieren, welche der Anpassung an die entzündlichen Bedingungen im Darmtrakt dienen und unter Umständen einen Effekt auf den Gesundheitszustand des Wirtes haben. Weiterhin sollten die molekularen Ursachen für stammesspezifische Unterschiede zwischen probiotischen und gesundheitsschädlichen E. coli näher untersucht werden. Methoden: In den tierexperimentellen Analysen wurden keimfreie Mäuse entweder mit dem probiotischen E. coli Nissle oder dem adhärent-invasiven E. coli UNC monoassoziiert und in zwei verschiedenen Entzündungsmodellen näher untersucht. Einerseits wurde eine starke Darmentzündung durch die Gabe von 3,5% Natrium-Dextransulfat (DSS) ausgelöst. Andererseits wurde in Interleukin 10-defizienten (IL-10-/-) Mäusen eine sehr milde Form der Entzündung durch Besiedlung mit E. coli induziert. Die E. coli Bakterien wurden am Ende der Versuche aus den Caecuminhalten der Mäuse isoliert und die bakterielle Proteinexpression wurde mittels zwei-dimensionaler Gelelektrophorese analysiert. Ergebnisse des DSS-Versuchs: Alle Tiere des DSS-Versuchs entwickelten unabhängig vom E. coli Stamm, mit dem sie besiedelt waren, eine moderate Entzündung im Caecum und eine starke im Colon, wobei die Entzündungsreaktion durch die Monoassoziation mit E. coli Nissle leicht abgeschwächt wurde. In beiden E. coli Stämmen führte die Darmentzündung zu einer verringerten Expression von Enzymen des Kohlenhydratabbaus und der Energiegewinnung. In Folge dessen waren die intestinalen Konzentrationen bakterieller Fermentationsprodukte in den entzündeten Tieren geringer als in den gesunden Kontrolltieren. Weitere differentiell exprimierte Proteine umfassen das Fe-S- Cluster Reparaturprotein NfuA, die Tryptophanase TnaA und das uncharakterisierte Protein YggE. In beiden E. coli Stämmen, welche aus den DSS-Tieren isoliert wurden, war das NfuA Protein dreifach höher exprimiert. Eine Darmentzündung führt zu einer vermehrten Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, welche die Fe-S-Cluster in Eisen-Schwefel-Proteinen zerstören und damit zu einer Inaktivierung dieser Proteine führen. In vitro Untersuchungen bestätigten, dass die Reparatur der Eisen-Schwefel-Proteine durch NfuA ein wichtiger Mechanismus ist um oxidativem Stress entgegenzuwirken. Das YggE Protein, welches laut Literaturangaben einen hemmenden Einfluss auf die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies hat, war in E. coli Nissle 4- bis 8-fach erhöht (verglichen mit E. coli UNC unter Kontroll- und Entzündungsbedingungen). In vitro Versuche bestätigten diese Daten und zeigten, dass E. coli Nissle im Vergleich zu E. coli UNC eine erhöhte Resistenz gegenüber oxidativem Stress aufweist. Außerdem wurde im Vergleich E. coli Nissle vs. E. coli UNC (unter Entzündungs- und Kontrollbedingungen) ein 4- bis 7-fach erhöhter TnaA-Gehalt nachgewiesen. Indol, das Produkt der TnaA-katalysierten Tryptophanspaltung wurde in erhöhten Mengen im Intestinaltrakt E. coli Nissle-assoziierter Kontrolltiere detektiert. Seit längerem werden entzündungshemmende Eigenschaften für Indol postuliert, die aufgrund der Ergebnisse dieser Doktorarbeit nun auch mit den gesundheitsfördenden Eigenschaften von E. coli Nissle in Zusammenhang gebracht werden können. Ergebnisse des IL-10-/-- Versuchs: Nach einer 8-wöchigen Assoziationsdauer wurde nur in den mit E. coli UNC besiedelten IL-10-/- Tieren eine schwache Entzündungsreaktion nachgewiesen. Bedingt durch diese sehr schwach ausgeprägte Entzündungsantwort waren auch die Veränderungen im bakteriellen Proteom von E. coli UNC nur gering. Wie im DSS-Versuch waren Proteine des bakteriellen Energiestoffwechsels reprimiert, allerdings wurde keine Induktion von NfuA beobachtet. Daher scheint die Induktion von NfuA nur der Anpassung an eine starke Entzündung zu dienen. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass E. coli Nissle aus IL-10-/- Tieren den Hemmer für das vertebrate C-Typ Lysozym (Ivy) sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene stärker exprimiert als E. coli UNC. Überexpression von Ivy unter in vitro Bedingungen zeigte, dass es an der erhöhten Lysozymresistenz von E. coli Nissle beteiligt ist und somit eine Rolle als möglicher Fitnessfaktor von E. coli Nissle spielt. Schlussfolgerungen: In dieser Doktorarbeit wurde gezeigt, dass Darmentzündungen die Proteinexpression eines im Darm lebenden Bakteriums beeinflussen. Einige der aufgedeckten bakteriellen Anpassungsreaktionen werden sowohl bei einer starken als auch bei einer schwachen Entzündung ausgelöst; andere wiederum sind spezifisch für nur einen dieser Entzündungszustände. Weiterhin wurde deutlich, dass sich E. coli-Stämme hinsichtlich ihrer Reaktion auf eine Darmentzündung unterscheiden und damit möglicherweise den Wirt beeinflussen. 

Aus E. coli bestehende probiotische Produkte wie Mutaflor (Ardeypharm, Herdecke) und Symbioflor 2 (SymbioPharm, Herborn) werden seit Jahrzehnten erfolgreich für die Behandlung gastroenterologischer Erkrankungen verwendet. Die Probiotika gelten aufgrund der langjährigen Erfahrung als sicher. Seit ca. 20 Jahren werden zunehmend Studien ins Leben gerufen, welche sowohl die Wirkung der Produkte klinisch bestätigen als auch die bisher unbekannten Wirkmechanismen aufklären sollen. Das in Mutaflor enthaltene Bakterium E. coli Nissle 1917 wurde bereits erfolgversprechend in klinischen Studien zur Remissionserhaltung bei Colitis ulcerosa getestet und wird seither als therapeutische Alternative zur Standardmedikation eingesetzt. Auch die Wirkung von Symbioflor 2 bei Erwachsenen und Kindern mit Reizdarmsyndrom konnte in ersten klinischen Studien belegt werden. Es gibt bereits zahlreiche Forschungsarbeiten mit E. coli Nissle 1917, die sich mit der molekularen Charakterisierung des Stamms befassen. Auch das Genom des Stamms wurde sequenziert. Dennoch fehlen schlüssige Argumente, welche Gene, Genprodukte und molekularen Mechanismen den probiotischen Effekt von EcN bewirken. Im Rahmen dieser Arbeit wurde nun das Produkt Symbioflor 2 näher untersucht. Es besteht aus den sechs E. coli-Genomotypen G1/2, G3/10, G4/9, G5, G6/7 und G8, die ursprünglich aus dem Habitat eines Spenders isoliert wurden. Alle sechs Genome inklusive der insgesamt zwölf natürlich enthaltenen Plasmide wurden sequenziert, annotiert und manuell nachbearbeitet. Die sechs E. coli-Genomotypen repräsentieren zusammen das im Produkt Symbioflor 2 enthaltene Pangenom. Somit konnten genomisch kodierte Virulenz- und Fitnessfaktoren analysiert werden. Ein Vergleich mit einer Vielzahl anderer bisher sequenzierter E. coli ermöglichte eine Einordnung der Symbioflor 2 E. coli in das Cluster der apathogenen E. coli. Unter Verwendung eines in vitro Testsystems mit humanen intestinalen Epithelzellen konnte gezeigt werden, dass die probiotischen Stämme E. coli Nissle 1917 und E. coli G3/10 im Gegensatz zu Kontrollstämmen die Adhärenz enteropathogener E. coli signifikant hemmen. In weiteren Versuchen konnten dann kleine ribosomal synthetisierte und antibakteriell wirksame Moleküle, in EcN die Mikrozine M und H47, für diesen Effekt verantwortlich gemacht werden. In der Folge wurde auch in E. coli G3/10 ein neues, bisher unbeschriebenes Mikrozin detektiert, welches Mikrozin S genannt wird. Zudem konnten vier Gene auf dem Plasmid pSYM1 lokalisiert werden, die unterschiedliche Funktionen bei der Produktion von Mikrozin S haben. Zwei der Gene kodieren am Transport beteiligte Proteine. Ein kleiner Leserahmen konnte als das Mikrozin S-kodierende Gen mcsS identifiziert werden. Ein weiteres Gen vermittelt eine Immunität gegenüber Mikrozin S. Seine Expression in einem zuvor sensitiven Stamm macht diesen resistent gegenüber der Wirkung von Mikrozin S. Erst im September 2011 erfolgte ein erster Eintrag in die NCBI-Datenbank, in dem die Gensequenz von mcsS plasmidkodiert in einer Shigelle annotiert als hypothetisches Protein aufgeführt ist. Dem Gen wurde keine Funktion zugewiesen. Wird die Expression von mcsS in dem E. coli-Laborstamm MDS42 in Abwesenheit eines Immunitätsproteins induziert, wirkt das Peptid toxisch auf die bakteriellen Zellen. Mikrozin S kann zudem anhand seiner Aminosäuresequenz und der genetischen Organisation in die Mikrozine-Klasse IIa eingeordnet werden. Mikrozine können vielfältig verwendet werden, haben jedoch im Vergleich zu Bakteriozinen Gram-positiver Bakterien bisher zu wenig Beachtung gefunden. Anwendungsmöglichkeiten liegen in der Lebensmittelindustrie, der Human- und Veterinärmedizin, wo Mikrozin S nah verwandte Gram-negative Bakterien im Wachstum hemmen bzw. abtöten könnte. Zum Beispiel wird im Rahmen dieser Arbeit die Wirkung von E. coli Nissle 1917 und E. coli G3/10 auf enterohämorrhagische E. coli in vitro getestet. Es wird gezeigt, dass das von E. coli G3/10 gebildete Mikrozin S eine Adhärenzminderung aller verwendeten EHEC-Stämme an humane intestinale Epithelzellen vermittelt. Da EcN nur einen der vier getesteten EHEC-Stämme inhibiert, wurden Untersuchungen begonnen, die die Ursache dafür thematisieren. Die in dieser Arbeit generierten Ergebnisse bilden die Grundlage für weitere Studien zu den in dem Produkt Symbioflor 2 enthaltenen E. coli. Zudem können umfangreiche Analysen von Mikrozin S, wie die Reinigung des Proteins, seine Produktion in großem Maßstab und die Testung von Anwendungsmöglichkeiten fortgeführt werden.

Lactobacillus- Spezies, die zur Gattung der Milchsäurebakterien gehören, haben bereits hemmende Eigenschaften gegen Candida albicans gezeigt. Dieser dimorphe Hefepilz ist einer der bedeutendsten Erreger von Pilzinfektionen beim Menschen und einer der häufigsten Verursacher Katheter- assoziierter Infektionen. Eine bedeutende Rolle bei der Pathogenität von C. albicans spielt die Biofilmbildung, die sowohl die körpereigene Abwehr als auch die antimykotische Therapie einer invasiven Infektion erheblich erschwert. Zu den Virulenzfaktoren zählt eine Vielzahl von Genen, darunter auch die sekretorischen Aspartylproteasen (SAPs), die zur Infektion sowohl in vitro als auch in vivo beitragen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss verschiedener Lactobacillus- Stämme auf die Biofilmbildung des invasiv pathogenen C. albicans SC 5314 und des in der Pathogenität abgeschwächten Stammes ATCC 10231 untersucht, sowohl phänotypisch als auch hinsichtlich der metabolischen Aktivität durch den semi- quantitativen XTT- Reduktions- Assay. Zudem erfolgten Expressionsanalysen ausgewählter Gene von C. albicans, deren Zusammenhang mit der Biofilmbildung und Pathogenität bekannt ist. Dabei konnte gezeigt werden, dass L. johnsonii DSM 10533 die metabolische Aktivität beider C. albicans- Stämme erheblich verringern kann (um bis zu 80%) und auch einen phänotypisch drastisch reduzierten Biofilm verursacht. In Anwesenheit dieses Stammes kam es zu stark verringerter Aktivität der beobachteten SAP- Gene vor allem des invasiven Stammes C. albicans SC 5314. Andere Pathogenitäts- assoziierte Gene wie Als 3 und Hwp 1 wurden dagegen eher hochreguliert. L. rhamnosus DSM 20021 und ein klinisches Isolat verursachten ebenfalls eine Verringerung der metabolischen Aktivität, sorgten phänotypisch aber eher für vermehrte Hyphenbildung des Pilzes. Ersterer verursachte eine deutlich reduzierte Aktivität von Hwp 1 und Ume 6 bei C. albicans ATCC 10231. L. reuteri DSM 20016 zeigte keinen signifikanten Einfluss auf Biofilmbildung, Aktivität und Genexpression der beobachteten C. albicans- Stämme. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass unterschiedliche Lactobacillus- Stämme sich in ihrem Einfluss auf C. albicans erheblich unterscheiden. Auch die Reaktion verschiedener C. albicans- Stämme auf Lactobacillus- Spezies ist sehr verschieden. In dieser Arbeit zeigte L. johnsonii DSM 10533 ein deutliches Potential, C. albicans in der Biofilmbildung und Expression von Pathogenitätsfaktoren zu hemmen. Dieser Stamm erscheint damit für weiterführende Untersuchungen hinsichtlich probiotischen Potentials geeignet. Die Ergebnisse einer Lactobacillus Spezies können nicht generell auf andere Lactobacillus Spezies übertragen werden. Ob sich innerhalb einer Spezies alle Stämme gleichermaßen verhalten, bedarf ebenfalls der Überprüfung. Die Ergebnisse dieser Arbeit werfen auch die Frage auf, ob Lactobacillus Spezies sogar die Pathogenität von C. albicans erhöhen können.

Durchfallerkrankungen unterschiedlicher Genese sind eine der häufigsten Vorstellungsgründe in der Kleintierpraxis. Neben den Folgen für das betroffene Tier selbst, ist die Erkrankung oft auch eine enorme Belastung für den Besitzer. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden erste grundlegende Erkenntnisse zum Einsatz des probiotisch wirksamen Escherichia coli Stamm Nissle 1917 (EcN) als Arzneimittel bei gastrointestinalen Störungen mit der Leitsymtomatik "Diarrhöe" bei der Tierart Hund gewonnen. Aus den vorliegenden Ergebnissen lässt sich ableiten, dass EcN in der Lage ist, die Magen-Darm-Passage bei solch erkrankten Hunden lebensfähig zu überwinden. Es wurde weiter gezeigt, dass EcN einem Placebo in der Behandlung eines akuten Durchfalls bei der Tierart Hund signifikant überlegen ist.