Biologisk modulering av bakteriell QSSM, medfødt og adaptiv immunitet av antibiotika, probiotika og prebiotika hos friske individer

Det har nylig blitt oppdaget at bakterier er i stand til å kommunisere ved hjelp av spesialiserte molekyler kjent som Quorum Sensing Signaling Molecules (QSSM). En akkumulering av QSSM-er i det omkringliggende miljøet gjør det mulig for bakteriene å kvantifisere størrelsen på kolonier. Ved spesifikke kolonistørrelser når konsentrasjonen av QSSM-er en kritisk terskel som fører til aktivering av gener som forårsaker en infeksjon. Det er ved denne mekanismen at bakterier i en koloni koordinerer atferd for å aktivere smitte når kolonistørrelsene er store nok til å motstå defensive tiltak fra vertens immunsystem. En forstyrrelse av quorum sensing kan redusere alvorlighetsgraden av infeksjonen, og dette har ført til utviklingen av hemmere av quorum sensing som en ny strategi i antibakteriell terapi.

QSSM-er antas også å lette infeksjon med andre mekanismer og er i stand til å påvirke antallet og funksjonen til en spesifikk type immuncelle kjent som en "antigenpresenterende celle". Disse cellene er sentrale for å tillate immunsystemet å gjenkjenne komponenter av bakterier som fremmede og dermed montere den passende responsen. Det ble funnet at et stort antall av disse celletypene gjennomgikk programmert celledød (celleselvmord) i nærvær av QSSM-er sammenlignet med når QSSM-er var fraværende. Dette gjenspeiler situasjonen i blodprøver fra pasienter med alvorlige infeksjoner der det er en større andel celledødsfall blant antigenpresenterende celler enn andre typer immunceller.

Denne studien tar sikte på å etablere mekanismene som QSSM-er påvirker immunceller og letter spredning av infeksjoner med, hos friske frivillige. Antibiotikaadministrasjon hos mennesker kan endre miljøet i tarmen og kan føre til en overvekst av skadelige bakterier som potensielt kan forårsake en infeksjon. Probiotikatilskudd kan forhindre bakteriell overvekst og potensielt redusere smittsomme komplikasjoner. Mekanismen, som vi tar sikte på å klargjøre, kan innebære endringer i både produksjonen av QSSM-er og funksjonen til immunceller.

Hypotese

1. Antibiotikabruk endrer tarmfloraen, noe som fører til opptreden i den systemiske sirkulasjonen av bakterielle QSSMer og endringer i immunfunksjonen til verten.
2. Probiotika og/eller prebiotika har gunstige effekter ved å bevare den normale tarmfloraen, og derved modulere bakterielle QSSM-er og bevare immunfunksjonen til verten.

Mål

Målet med vår studie er todelt:

1. For det første å studere effekten av oralt administrert antibiotika på QSSM (i avføring og blod) og på medfødt og adaptiv immunitet hos friske mennesker.
2. For det andre å studere effekten av oralt administrerte kombinasjoner av prebiotika, probiotika og antibiotika på QSSM (i avføring og blod) og på medfødt og adaptiv immunitet hos friske mennesker.