Published September 25, 2020
| Version v1
Publication
Open
Enterococcus faecalis Isolated From Infant Feces Inhibits Toxigenic Clostridioides (Clostridium) difficile
Creators
- 1. Prince of Songkla University
Description
Clostridioides (Clostridium) difficile infection is implicated as a major cause of antibiotic-associated diarrhea in hospitals worldwide. Probiotics, especially lactic acid bacteria, are the most frequently used alternative treatment. This study aims to identify potential probiotic enterococci strains that act against C. difficile strains and exert a protective effect on colon adenocarcinoma cells (HT-29 cells). To this end, nine Enterococcus strains isolated from the feces of breast-fed infants were investigated. They were identified as E. faecalis by 16s rRNA sequencing and MALDI-TOF. The probiotic properties including their viabilities in simulated gastrointestinal condition, cell adhesion ability, and their safety were evaluated. All strains exhibited more tolerance toward both pepsin and bile salts and adhered more tightly to HT-29 cells compared with the reference probiotic strain Lactobacillus plantarum ATCC 14917. Polymerase chain reaction (PCR) results exhibited that six of nine strains carried at least one virulence determinant gene; however, none exhibited virulence phenotypes or carried transferable antibiotic resistance genes. These strains did not infect Galleria mellonella when compared to pathogenic E. faecalis strain (p < 0.05). Moreover, their antibacterial activities against C. difficile were examined using agar well-diffusion, spore production, and germination tests. The six safe strains inhibited spore germination (100 - 98.20% ± 2.17%) and sporulation, particularly in C. difficile ATCC 630 treated with E. faecalis PK 1302. Furthermore, immunofluorescence assay showed that the cytopathic effects of C. difficile of HT-29 cells were reduced by the treatment with the cell-free supernatant of E. faecalis strains. These strains prevented rounding of HT-29 cells and preserved the F-actin microstructure and tight junctions between adjacent cells, which indicated their ability to reduce the clostridial cytopathic effects. Thus, the study identified six E. faecalis isolates that have anti-C. difficile activity. These could be promising probiotics with potential applications in the prevention of C. difficile colonization and treatment of C. difficile infection.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتورط عدوى المطثية العسيرة (المطثية) كسبب رئيسي للإسهال المرتبط بالمضادات الحيوية في المستشفيات في جميع أنحاء العالم. البروبيوتيك، وخاصة بكتيريا حمض اللبنيك، هي العلاج البديل الأكثر استخدامًا. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد سلالات المكورات المعوية البروبيوتيكية المحتملة التي تعمل ضد سلالات C. difficile وتمارس تأثيرًا وقائيًا على خلايا سرطان القولون الغدي (خلايا HT -29). تحقيقا لهذه الغاية، تم التحقيق في تسع سلالات من المكورات المعوية المعزولة عن براز الرضع الذين يرضعون رضاعة طبيعية. تم تحديدهم على أنهم E. faecalis من خلال تسلسل 16s rRNA و MALDI - TOF. تم تقييم خصائص البروبيوتيك بما في ذلك قابليتها للحياة في حالة محاكاة الجهاز الهضمي، وقدرة التصاق الخلايا، وسلامتها. أظهرت جميع السلالات مزيدًا من التحمل تجاه كل من البيبسين والأملاح الصفراوية والتزمت بشكل أكثر إحكامًا بخلايا HT -29 مقارنة بسلالة البروبيوتيك المرجعية Lactobacillus plantarum ATCC 14917. أظهرت نتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أن ستة من السلالات التسعة تحمل جينًا واحدًا محددًا للفوعة على الأقل ؛ ومع ذلك، لم تظهر أي منها أنماطًا ظاهرية للفوعة أو تحمل جينات مقاومة للمضادات الحيوية القابلة للنقل. لم تصب هذه السلالات Galleria mellonella عند مقارنتها بسلالة E. faecalis المسببة للأمراض (p < 0.05). علاوة على ذلك، تم فحص أنشطتها المضادة للبكتيريا ضد المطثية العسيرة باستخدام اختبارات انتشار بئر الآجار وإنتاج الأبواغ والإنبات. تمنع السلالات الآمنة الست إنبات البوغ (100 - 98.20 ٪ ± 2.17 ٪) والبوغ، خاصة في C. difficile ATCC 630 المعالج بـ E. faecalis PK 1302. علاوة على ذلك، أظهر اختبار التألق المناعي أن تأثيرات الاعتلال الخلوي لـ C. difficile لخلايا HT -29 تم تقليلها من خلال العلاج باستخدام المادة الطافية الخالية من الخلايا لسلالات E. faecalis. منعت هذه السلالات تقريب خلايا HT -29 وحافظت على البنية المجهرية F - actin والتقاطعات الضيقة بين الخلايا المتجاورة، مما يشير إلى قدرتها على تقليل تأثيرات الاعتلال الخلوي المطثية. وهكذا، حددت الدراسة ستة عزلات براز E. faecalis لها نشاط مضاد لـ C. صعب. يمكن أن تكون هذه بروبيوتيك واعدة مع تطبيقات محتملة في الوقاية من استعمار المطثية العسيرة وعلاج عدوى المطثية العسيرة.Translated Description (French)
L'infection à Clostridioides (Clostridium) difficile est impliquée comme une cause majeure de diarrhée associée aux antibiotiques dans les hôpitaux du monde entier. Les probiotiques, en particulier les bactéries lactiques, sont le traitement alternatif le plus fréquemment utilisé. Cette étude vise à identifier les souches probiotiques potentielles d'entérocoques qui agissent contre les souches de C. difficile et exercent un effet protecteur sur les cellules d'adénocarcinome du côlon (cellules HT-29). À cette fin, neuf souches d'Enterococcus isolées des selles de nourrissons allaités ont été étudiées. Ils ont été identifiés comme E. faecalis par séquençage de l'ARNr 16S et MALDI-TOF. Les propriétés probiotiques, y compris leur viabilité dans des conditions gastro-intestinales simulées, leur capacité d'adhésion cellulaire et leur innocuité, ont été évaluées. Toutes les souches présentaient une plus grande tolérance à la fois à la pepsine et aux sels biliaires et adhéraient plus étroitement aux cellules HT-29 par rapport à la souche probiotique de référence Lactobacillus plantarum ATCC 14917. Les résultats de la réaction en chaîne de la polymérase (PCR) ont montré que six des neuf souches portaient au moins un gène déterminant la virulence ; cependant, aucune ne présentait de phénotypes de virulence ou de gènes transférables de résistance aux antibiotiques. Ces souches n'ont pas infecté Galleria mellonella par rapport à la souche pathogène d'E. faecalis (p < 0,05). De plus, leurs activités antibactériennes contre C. difficile ont été examinées à l'aide de tests de diffusion de puits d'agar, de production de spores et de germination. Les six souches sûres ont inhibé la germination des spores (100 - 98,20 % ± 2,17 %) et la sporulation, en particulier chez C. difficile ATCC 630 traité par E. faecalis PK 1302. De plus, le test d'immunofluorescence a montré que les effets cytopathiques de C. difficile des cellules HT-29 étaient réduits par le traitement avec le surnageant acellulaire des souches d'E. faecalis. Ces souches empêchaient l'arrondissement des cellules HT-29 et préservaient la microstructure de l'actine F et les jonctions serrées entre les cellules adjacentes, ce qui indiquait leur capacité à réduire les effets cytopathiques clostridiaux. Ainsi, l'étude a identifié six isolats d'E. faecalis qui ont une activité anti-C. difficile. Ceux-ci pourraient être des probiotiques prometteurs avec des applications potentielles dans la prévention de la colonisation par C. difficile et le traitement de l'infection à C. difficile.Translated Description (Spanish)
La infección por Clostridioides (Clostridium difficile) está implicada como una causa importante de diarrea asociada a antibióticos en hospitales de todo el mundo. Los probióticos, especialmente las bacterias del ácido láctico, son el tratamiento alternativo más utilizado. Este estudio tiene como objetivo identificar posibles cepas de enterococos probióticos que actúan contra las cepas de C. difficile y ejercen un efecto protector sobre las células de adenocarcinoma de colon (células HT-29). Con este fin, se investigaron nueve cepas de Enterococcus aisladas de las heces de lactantes amamantados. Se identificaron como E. faecalis mediante secuenciación de ARNr 16s y MALDI-TOF. Se evaluaron las propiedades probióticas, incluidas sus viabilidades en la condición gastrointestinal simulada, la capacidad de adhesión celular y su seguridad. Todas las cepas mostraron más tolerancia tanto a la pepsina como a las sales biliares y se adhirieron más fuertemente a las células HT-29 en comparación con la cepa probiótica de referencia Lactobacillus plantarum ATCC 14917. Los resultados de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) mostraron que seis de nueve cepas portaban al menos un gen determinante de virulencia; sin embargo, ninguna exhibió fenotipos de virulencia o genes de resistencia a antibióticos transferibles. Estas cepas no infectaron a Galleria mellonella en comparación con la cepa patógena de E. faecalis (p < 0.05). Además, sus actividades antibacterianas contra C. difficile se examinaron utilizando pruebas de difusión de pozos de agar, producción de esporas y germinación. Las seis cepas seguras inhibieron la germinación de esporas (100 - 98.20% ± 2.17%) y la esporulación, particularmente en C. difficile ATCC 630 tratada con E. faecalis PK 1302. Además, el ensayo de inmunofluorescencia mostró que los efectos citopáticos de C. difficile de las células HT-29 se redujeron mediante el tratamiento con el sobrenadante libre de células de cepas de E. faecalis. Estas cepas evitaron el redondeo de las células HT-29 y preservaron la microestructura de la actina F y las uniones estrechas entre las células adyacentes, lo que indicó su capacidad para reducir los efectos citopáticos clostridiales. Por lo tanto, el estudio identificó seis aislados de E. faecalis que tienen actividad anti-C. difficile. Estos podrían ser probióticos prometedores con aplicaciones potenciales en la prevención de la colonización por C. difficile y el tratamiento de la infección por C. difficile.Files
pdf.pdf
Files
(1.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:de7524a95d7690738196c7ad59ee31a9
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المكورات المعوية البرازية المعزولة عن براز الرضع تمنع المطثيات السامة (المطثية) العسيرة
- Translated title (French)
- Enterococcus faecalis isolé des selles du nourrisson inhibe les Clostridioides toxiques (Clostridium) difficile
- Translated title (Spanish)
- Enterococcus faecalis aislado de heces infantiles inhibe Clostridioides toxigénico (Clostridium) difficile
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3088770755
- DOI
- 10.3389/fped.2020.572633
References
- https://openalex.org/W1536864250
- https://openalex.org/W1966294675
- https://openalex.org/W1966746318
- https://openalex.org/W1968953113
- https://openalex.org/W1976870288
- https://openalex.org/W1988518528
- https://openalex.org/W2001631598
- https://openalex.org/W2009691601
- https://openalex.org/W2020538885
- https://openalex.org/W2029945723
- https://openalex.org/W2031022920
- https://openalex.org/W2034730227
- https://openalex.org/W2050305126
- https://openalex.org/W2056408605
- https://openalex.org/W2077176258
- https://openalex.org/W2084266616
- https://openalex.org/W2097707684
- https://openalex.org/W2103858317
- https://openalex.org/W2104606158
- https://openalex.org/W2105254089
- https://openalex.org/W2109603905
- https://openalex.org/W2114140319
- https://openalex.org/W2130626281
- https://openalex.org/W2139917660
- https://openalex.org/W2147741767
- https://openalex.org/W2162123111
- https://openalex.org/W2167624974
- https://openalex.org/W2170638721
- https://openalex.org/W2204904318
- https://openalex.org/W2293319370
- https://openalex.org/W2305213217
- https://openalex.org/W2329864669
- https://openalex.org/W2340609106
- https://openalex.org/W2484101570
- https://openalex.org/W2531249913
- https://openalex.org/W2562181844
- https://openalex.org/W2607605315
- https://openalex.org/W2612277807
- https://openalex.org/W2616299541
- https://openalex.org/W2789501638
- https://openalex.org/W2791326569
- https://openalex.org/W2792737543
- https://openalex.org/W2793166738
- https://openalex.org/W2802206604
- https://openalex.org/W2922922798
- https://openalex.org/W2932900108
- https://openalex.org/W2935891854
- https://openalex.org/W2945290839
- https://openalex.org/W2954311903
- https://openalex.org/W4211149734
- https://openalex.org/W4238873294
- https://openalex.org/W4251404301