ارزيابي تاثير مهاري سويه‌هاي بيفيدوباكتريوم در كاهش اثرات سيتوتوكسيك جدايه هاي اشريشيا كلي توليد كننده وروتوكسين

Antagonistic effects of bifidobacterium spp. in decrease of cytopathic effects of Verotoxin-producing Escherichia coli

سابقه و هدف: اغلب سويه‌هاي اشريشيا كلي O157:H7 توانايي اتصال محكم به سلول هاي ورو و توليد شيگا توكسين را دارند. اين مطالعه با هدف توسعه يك مدل آزمايشگاهي پروبيوتيكي براي محافظت در برابر اشريشيا كليO157:H7 انجام شد. مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر به صورت تجربي بر روي سويه هاي پروبيوتيك بيفيدوباكتريوم و سويه هاي شيگاتوكسينوژن اشريشيا كلي O157:H7 در سلول‌هاي تك لايه ورو انجام شد. براي اين منظور سويه هاي پروبيوتيك‌ در محيط MRS كشت و سپس به چاهك هاي رده سلولي ورو اضافه گرديدند. پس از گرماگذاري، سلول هاي خالص شناسايي شده واجد ژن هاي stx1، stx2، مخلوط هر دو و نيز سوسپانسيون كشت اشريشيا كلي O157:H7 به هر چاهك اضافه و نتايج CPE پس از 24 ساعت گرماگذاري در انكوباتور CO2 به وسيله ميكروسكوپ معكوس بررسي شد. يافته‌ها: بر اساس مقدار شيگاتوكسين و اشريشيا كلي O157:H7 استفاده شده، سلول‌هاي ورو پيش تيمار شده با پروبيوتيك‌ها اثر متفاوتي نشان دادند. شيگاتوكسين و اشريشيا كلي O157:H7 به تنهايي سبب تخريب زياد سلول شدند. اما پيش تيمار پروبيوتيكي موجب كاهش قابل ملاحظه تخريب سلول هاي آلوده به اشريشيا كلي O157:H7 گرديد. در مقايسه با سلول هاي كنترل با توجه به ميزان پروبيوتيك مورد استفاده، 80 تا 100 درصد سلول‌ها سالم باقي ماندند. نتيجه گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد كه بيفيدوباكتريوم ها و محلول روماند حاصل از رشد آن‌ها موجب كاهش تخريب سلول‌هاي ورو در حضور شيگاتوكسين و اشريشيا كلي O157:H7 مي شوند. بنابراين امكان استفاده ازآنها در صنايع غذايي به عنوان يك مدل واكسن زنده در پيشگيري و درمان عفونت‌ها مي تواند وجود داشته باشد.

Background and Objectives: Most Enterohemorrhagic E. coli O157:H7 strains are able to adhere to Vero cell line tightly and produce shiga toxin. The aim of this study was to develop a probiotic in vitro model for protection against E. coli O157:H7. Materials and Methods: This study was performed experimentally on probiotic Bifidobacterium and shigatoxinogen E.coli O157:H7 in Vero cell line monolayers. The probiotic bacterium first was grown in MRS media and then was transferred into the Vero cell line-containing wells. After incubation, the cells were first exposed to three different treatments (pure stx1, stx2, a mix of stx1and stx2) and then were treated with E. coli O157:H7 bacterial culture. After 24 h incubation at 37° C in CO2 incubator, the cell changes were observed by invert microscope. Results: The Vero cell lines pre-treated with probiotic bacterium responded differently to the doses of used Shiga-toxin and E. coli O157:H7. When the cells were treated with only toxin or E. coli O157:H7, there was a intensive amounts of cell cytotoxicity. However, pre-treatment with prebiotic bacterium decrease significantly the toxicity caused by E. coli O157:H7. The survival rates of the Vero cells treated with probiotic ranged between 80% and 100% compared with controls. Conclusion: Based on the results of this study, the probiotic bacteria and the supernatant prepared from their culture decrease the cell toxicity effects of shiga-toxin and E. coli O157:H7. Therefore, the probiotic bacteria can be used as an alive vaccine in food industry in order to prevent and treatment of infections.