Published January 30, 2019
| Version v1
Publication
Open
Two Strains of Lactobacilli Effectively Decrease the Colonization of VRE in a Mouse Model
Creators
- 1. National Institute for Communicable Disease Control and Prevention
Description
Vancomycin-resistant Enterococcus (VRE) infection is a serious challenge in clinic and there are no effective treatments at present. Fecal microbiota transplantation (FMT) and probiotic intervention are shown to be a promising approach in reducing the colonization of certain pathogenic bacteria in gastrointestinal tract, however, such information is lacking about VRE. Thus, in this study, we evaluated effect of Lactobacillus murinus Y74 and Lactobacillus plantarums HT121 on the colonization of VRE in a mouse model. We found that both lactobacilli rapidly reduced the VRE colonization. Results of fecal microbiota composition and mRNA expression in the colonic tissue further showed that mice in both FMT and the two lactobacilli treatment groups restored their intestinal microbiota diversity faster than those in the PBS-treated control group. While administration of lactobacilli helped restore Firmicutes Phylum to the normal level more quickly compared to FMT or PBS treatment, it promoted restoration of Bacteroides Phylum to normal level less quickly than did FMT. Furthermore, these treatments differentially impacted the relative abundance of intestinal microbiota composition at the levels of phylum, class, order, family, genus, and species. Results of RNA-seq showed that FMT treatment induced more genes expression in colon compared to lactobacilli treatment. Defense-related genes such as defensin α, Apoa1, and RegIII were down-regulated in both FMT and the two lactobacilli treatment groups. Together, our findings indicate that two strains of lactobacilli and FMT treatment are all effective in decreasing the colonization of VRE; however, their working mechanisms might be different, which should be investigated in the future studies.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعد عدوى المكورات المعوية المقاومة للفانكوميسين تحديًا خطيرًا في العيادة ولا توجد علاجات فعالة في الوقت الحالي. تظهر زراعة الميكروبات البرازية (FMT) والتدخل البروبيوتيك كنهج واعد في الحد من استعمار بعض البكتيريا المسببة للأمراض في الجهاز الهضمي، ومع ذلك، فإن هذه المعلومات تفتقر إلى حول VRE. وهكذا، في هذه الدراسة، قمنا بتقييم تأثير الملبنة الفئران Y74 والملبنة الأخمصية HT121 على استعمار VRE في نموذج الفأر. وجدنا أن كلا العصيات اللبنية قللت بسرعة من استعمار VRE. كما أظهرت نتائج تكوين الميكروبات البرازية وتعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال في أنسجة القولون أن الفئران في كل من مجموعتي العلاج بالعصيات اللبنية والعصيات اللبنية استعادت تنوعها الميكروبيوتي المعوي بشكل أسرع من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة التي عولجت بـ PBS. في حين أن إعطاء العصيات اللبنية ساعد في استعادة Firmicutes Phylum إلى المستوى الطبيعي بسرعة أكبر مقارنة بعلاج FMT أو PBS، فقد شجع على استعادة Bacteroides Phylum إلى المستوى الطبيعي بسرعة أقل من FMT. علاوة على ذلك، أثرت هذه العلاجات بشكل تفاضلي على الوفرة النسبية لتكوين الميكروبات المعوية على مستويات الشعبة والطبقة والنظام والعائلة والجنس والأنواع. أظهرت نتائج RNA - seq أن علاج FMT تسبب في المزيد من التعبير الجيني في القولون مقارنة بعلاج العصيات اللبنية. تم تخفيض تنظيم الجينات المتعلقة بالدفاع مثل ديفينسين ألفا، Apoa1، و RegIII في كل من FMT ومجموعتي علاج العصيات اللبنية. تشير النتائج التي توصلنا إليها معًا إلى أن سلالتين من العصيات اللبنية والعلاج بعقار FMT كلها فعالة في تقليل استعمار VRE ؛ ومع ذلك، قد تكون آليات عملها مختلفة، والتي يجب التحقيق فيها في الدراسات المستقبلية.Translated Description (French)
L'infection à entérocoques résistants à la vancomycine (ERV) est un défi sérieux en clinique et il n'existe actuellement aucun traitement efficace. La transplantation de microbiote fécal (FMT) et l'intervention probiotique se sont révélées être une approche prometteuse pour réduire la colonisation de certaines bactéries pathogènes dans le tractus gastro-intestinal, mais ces informations manquent sur les ERV. Ainsi, dans cette étude, nous avons évalué l'effet de Lactobacillus murinus Y74 et Lactobacillus plantarums HT121 sur la colonisation des ERV dans un modèle murin. Nous avons constaté que les deux lactobacilles réduisaient rapidement la colonisation par les ERV. Les résultats de la composition du microbiote fécal et de l'expression de l'ARNm dans le tissu colique ont en outre montré que les souris des deux groupes de traitement par FMT et par lactobacilles rétablissaient leur diversité du microbiote intestinal plus rapidement que celles du groupe témoin traité par PBS. Bien que l'administration de lactobacilles ait aidé à rétablir le niveau normal de Firmicutes Phylum plus rapidement par rapport au traitement par FMT ou PBS, elle a favorisé la restauration du niveau normal de Bacteroides Phylum moins rapidement que la FMT. De plus, ces traitements ont eu un impact différentiel sur l'abondance relative de la composition du microbiote intestinal aux niveaux du phylum, de la classe, de l'ordre, de la famille, du genre et de l'espèce. Les résultats de RNA-seq ont montré que le traitement par FMT induisait plus d'expression génique dans le côlon que le traitement par lactobacilles. Les gènes liés à la défense tels que la défensine α, Apoa1 et RegIII ont été régulés à la baisse dans les deux groupes de traitement FMT et lactobacilles. Ensemble, nos résultats indiquent que deux souches de lactobacilles et de traitement FMT sont toutes efficaces pour diminuer la colonisation des ERV ; cependant, leurs mécanismes de travail pourraient être différents, ce qui devrait être étudié dans les futures études.Translated Description (Spanish)
La infección por Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) es un desafío serio en la clínica y actualmente no existen tratamientos efectivos. Se ha demostrado que el trasplante de microbiota fecal (FMT) y la intervención probiótica son un enfoque prometedor para reducir la colonización de ciertas bacterias patógenas en el tracto gastrointestinal, sin embargo, falta información sobre VRE. Por lo tanto, en este estudio, evaluamos el efecto de Lactobacillus murinus Y74 y Lactobacillus plantarums HT121 sobre la colonización de VRE en un modelo de ratón. Descubrimos que ambos lactobacilos redujeron rápidamente la colonización por VRE. Los resultados de la composición de la microbiota fecal y la expresión de ARNm en el tejido colónico mostraron además que los ratones tanto en FMT como en los dos grupos de tratamiento con lactobacilos restauraron su diversidad de microbiota intestinal más rápido que los del grupo de control tratado con PBS. Si bien la administración de lactobacilos ayudó a restaurar el Filo Firmicutes al nivel normal más rápidamente en comparación con el tratamiento con FMT o PBS, promovió la restauración del Filo Bacteroides al nivel normal menos rápidamente que el FMT. Además, estos tratamientos tuvieron un impacto diferencial en la abundancia relativa de la composición de la microbiota intestinal a nivel de filo, clase, orden, familia, género y especie. Los resultados de RNA-seq mostraron que el tratamiento con FMT indujo más expresión de genes en el colon en comparación con el tratamiento con lactobacilos. Los genes relacionados con la defensa, como la defensina α, Apoa1 y RegIII, se regularon negativamente tanto en FMT como en los dos grupos de tratamiento con lactobacilos. Juntos, nuestros hallazgos indican que dos cepas de lactobacilos y el tratamiento con FMT son eficaces para disminuir la colonización de VRE; sin embargo, sus mecanismos de trabajo podrían ser diferentes, lo que debería investigarse en los estudios futuros.Files
pdf.pdf
Files
(3.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:6fa35abfa68da66dfae287b39aff3494
|
3.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سلالتان من العصيات اللبنية تقلل بشكل فعال من استعمار VRE في نموذج الفأر
- Translated title (French)
- Deux souches de lactobacilles diminuent efficacement la colonisation des ERV dans un modèle de souris
- Translated title (Spanish)
- Dos cepas de lactobacilos disminuyen eficazmente la colonización de VRE en un modelo de ratón
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2912626865
- DOI
- 10.3389/fcimb.2019.00006
References
- https://openalex.org/W1721337281
- https://openalex.org/W1863177951
- https://openalex.org/W1984623122
- https://openalex.org/W1992775178
- https://openalex.org/W1999574084
- https://openalex.org/W2002883084
- https://openalex.org/W2009889907
- https://openalex.org/W2012490955
- https://openalex.org/W2025363486
- https://openalex.org/W2029705820
- https://openalex.org/W2034400607
- https://openalex.org/W2051312690
- https://openalex.org/W2088833470
- https://openalex.org/W2093972125
- https://openalex.org/W2094266507
- https://openalex.org/W2096436144
- https://openalex.org/W2096731199
- https://openalex.org/W2099184612
- https://openalex.org/W2099456560
- https://openalex.org/W2102278945
- https://openalex.org/W2107216672
- https://openalex.org/W2108718991
- https://openalex.org/W2109329045
- https://openalex.org/W2114682864
- https://openalex.org/W2116224125
- https://openalex.org/W2119435524
- https://openalex.org/W2119654574
- https://openalex.org/W2124985265
- https://openalex.org/W2136167568
- https://openalex.org/W2145783127
- https://openalex.org/W2147790901
- https://openalex.org/W2148171446
- https://openalex.org/W2153457341
- https://openalex.org/W2157107905
- https://openalex.org/W2167927725
- https://openalex.org/W2211535478
- https://openalex.org/W2261863851
- https://openalex.org/W2326443748
- https://openalex.org/W2357888714
- https://openalex.org/W2518757053
- https://openalex.org/W2556056809
- https://openalex.org/W2588596701
- https://openalex.org/W2590678387
- https://openalex.org/W2613064135
- https://openalex.org/W2613947454
- https://openalex.org/W2691524510
- https://openalex.org/W2765314233
- https://openalex.org/W2789495752
- https://openalex.org/W2797374021
- https://openalex.org/W2806591161
- https://openalex.org/W958079127