Lactobacillus plantarum (299V)'nin inflamasyon süreci üzerine etkisinin In-Vivo ve In-Vitro araştırılması
The effect of Lactobacillus plantarum (299V) on the inflammatory process, In Vivo and In Vitro
Yazar: CEREN KAYİŞ
Danışman: PROF. DR. MAHMUT KARAPEHLİVAN
Kafkas Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
İnflamasyon, zararlı uyaranlara karşı vücudun kendini korumak amacıyla oluşturduğu
yanıttır. Ancak inflamasyon aynı zamanda, sepsis gibi yaşamı tehdit eden durumlara
neden olabilmekte; bunun yanı sıra otoimmün hastalıkların patogenezinde de rol
oynamaktadır. Bu sebeple probiyotikler, inflamasyonu kontrol altına alabilecek
terapötik ajanlar olarak araştırmalara sıkça konu olmaktadır. Yapılan bu çalışmada,
Lactobacillus plantarum (299v)'nin inflamasyon üzerindeki etkisinin araştırılması
amaçlandı. In vivo deneyler için Wistar albino cinsi dişi ratlar kullanıldı. Öncelikle iki
grup L. plantarum (299v) ile beslendi. Deneklerde CLP modeliyle sepsis
oluşturulduktan sonra serum örneklerinden ELISA metoduyla IL-1, IL-2, IL-6, IL-7,
IL-10, IL-15, IL-22 ve TGF-β değerleri ölçüldü. Bağırsak dokularından ise
immünhistokimyasal boyama ile NF-κB aktivasyonu analiz edildi. In-vitro deneylerde
ise Caco-2 hücre hatlarına, farklı dozlarda LPS ve Lactobacillus plantarum (299v)
uygulamasının ardından TLR2, TLR4 ve TLR9 ekspresyon seviyeleri q-PCR ile tayin
edildi. Probiyotik uygulanan sepsis grubunda, probiyotik uygulanmayan sepsis
grubuna kıyasla IL-7 hariç tüm proinflamatuvar sitokinlerde istatiksel olarak anlamlı
düşüşler tespit edildi. Antiinflamatuvar sitokinler arasından IL-22 ve TGF- β
değerlerine karşın; IL-10 değerleri probiyotik uygulanan sepsis grubunda hem kontrol
hem de probiyotik uygulanmayan sepsis grubuna kıyasla anlamlı derecede yüksek
seyretti. NF-κB aktivasyonunda ise, probiyotik uygulanan sepsis grubunda, probiyotik
uygulanmayan sepsis grubuna kıyasla daha az immünopozitiflik gözlemlendi. TLR
genleri ekspresyon seviyesi 1x1010 CFU/mL dozunda tıpkı LPS grubunda olduğu gibi
artış gösterdi. Ancak LPS sonrasında probiyotik uygulanan hücrelerde gen
ekspresyonu özellikle 1x1010 CFU/mL ve 1x109 CFU/mL dozlarında, yalnızca LPS
uygulanan gruba kıyasla anlamlı derecede düşüktü. Bu sebeple Lactobacillus
plantarum (299v)'un inflamasyonla seyreden hastalıklarda, potansiyel olarak etkili ve
tercih edilebilecek çözümler arasında yer alabileceği kanaatindeyiz.
Anahtar sözcükler: İnflamasyon, Lactobacillus plantarum (299v), NF-κB, sitokin,
TLR

Abstract:
Inflammation is the body's self-protective response to harmful stimuli. However,
inflammation can also be the cause of life-threatening conditions such as sepsis, and it
also plays a role in the pathogenesis of autoimmune diseases. It is for this reason that
probiotics are often the subject of research as therapeutic agents that can control
inflammation. This study aimed to investigate the effect of Lactobacillus plantarum
(299v) on inflammation. Female Wistar albino rats were used for the in vivo
experiments. First of all two groups were fed with L. plantarum (299v). After inducing
CLP sepsis model, the levels of IL-1, IL-2, IL-6, IL-7, IL-10, IL-15, IL-22 and TGFβ were measured in serum samples by ELISA technique. NF-κB positivity was
analyzed by immunohistochemical staining in intestinal tissues. In in vitro
experiments, TLR2, TLR4 and TLR9 expression levels were determined by q-PCR
after the administration of LPS and L.plantarum (299v) to Caco-2 cells in different
doses. There were statistically significant differences between probiotic-treated and
probiotic-free sepsis groups in terms of all pro-inflammatory cytokines except IL-7.
Among the anti-inflammatory cytokines, despite IL-22 and TGF-β levels, the level of
IL-10 was significantly higher in probiotic-treated sepsis group than in control and
probiotic-free sepsis groups. NF-κB positivity was lower in probiotic-treated sepsis
group compared to probiotic-free sepsis group. The expression levels of TLR genes
increased at a dose of 1x1010 CFU/mL same as LPS group However, the gene
expression in probiotic-treated cells after LPS was significantly lower than in only LPS
administrated group, especially at a dose of 1 x 1010 CFU/mL and 1 x 109 CFU/mL.
For this reason, we believe that L. plantarum (299v) could be one of the potentially
effective and preferable solutions in diseases that are characterized by inflammation.
Keywords: Cytokine, Inflammation, Lactobacillus plantarum (299v), NF-κB, TLR