Characterization of adhesion, anti-adhesion, co-aggregation, and hydrophobicity of Helicobacter pylori and probiotic strains

Abstract

Objectives

To characterize the adhesion ability of nine Helicobacter pylori strains and eight probiotics in human oral keratinocyte cells (H357 cells) in comparison to intestinal cells (Caco-2 and HIEC-6 cells). Subsequently, the anti-adhesion and co-aggregation abilities of the selected probiotic strains on H. pylori strains were investigated.

Methods

Nine H. pylori strains, including H. pylori ATCC43504 (type strain), and 8 clinical strains, were isolated from oral samples of three patients (one non-disease, one gastritis patient, and one gastric cancer patient). Eight selected probiotic strains were used, as follows: Lacticaseibacillus paracasei SD1, Lacticaseibacillus rhamnosus SD4 , L. rhamnosus SD11, Limosilactobacillus fermentum SD7, L. rhamnosus GG, Limosilactobacillus reuteri ATCC-PTA6475, Lacticaseibacillus casei Shirota, and L. paracasei CNCM I-1572. The adhesion and anti-adhesion abilities of H. pylori and the probiotic strains were investigated in H357, Caco-2, and HIEC-6 cells. Co-aggregation at various pHs, hydrophobicity, and surface receptors of the cell lines for H. pylori strains were examined.

Results

All probiotic and H. pylori strains adhered to H357 significantly better than Caco-2, and HIEC-6 cells. Three probiotic strains (SD7, SD4, SD11) showed significantly higher adhesion than others. Of the clinical H. pylori strains, isolates from a gastric cancer patient had the highest adhesion ability to all of the cell lines tested. Probiotic strains that exhibited high adhesion ability provided high anti-adhesion and co-aggregation against H. pylori strains. Acidic conditions encouraged the co-aggregation of probiotics to H. pylori strains.

Conclusion

This study provides information relating to the adhesion abilities of clinical H. pylori and probiotic strains to the oral mucosa when compared to the intestinal mucosa. Certain probiotic strains may be useful for the successful eradication of H. pylori infection via anti-adhesion and co-aggregation.

الملخص

أهداف البحث

توصيف قدرة الالتصاق لتسع سلالات من الملوية البوابية وثمانية بروبيوتيك في خلايا الخلايا الكيراتينية الفموية البشرية (خلايا اتش٣٥٧) مقارنة بالخلايا المعوية (خلايا كاكو-٢ و خلايا هيك-٦). بعد ذلك، تم فحص القدرات المضادة للالتصاق والتجميع المشترك لسلالات الكائنات الحية المجهرية المختارة على سلالات الملوية البوابية.

طرق البحث

تسع سلالات من الملوية البوابية تضمنت الملوية البوابية أ،ت،س،س،٤٣٥٠٤ (سلالة من النوع)، وتم عزل ٨ سلالات إكلينيكية من عينات فموية لثلاثة مرضى (واحد غير مصاب، ومريض التهاب معدي، ومريض سرطان معدي). تم استخدام سلالات الكائنات الحية المجهرية الثمانية المختارة على النحو التالي: لاكتوباسيلس باراكاسي (اس دي1) و لاكتوباسيلس رامنوساس (اس دي4) و لاكتوباسيلس رامنوساس (اس دي11) و ليموسيلاكتوباسيلوس فيرمنتوم (اس دي7) و لاكتوباسيلس رامنوساس (ج ج) و ليموزيلاكتياز5؛ تم فحص قدرات التصاق الملوية البوابية وسلالات البروبيوتيك المضادة للالتصاق في خلايا اتش٣٥٧ وخلايا كاكو-٢ و خلايا هيك-٦. تم فحص التجميع المشترك عند مختلف الأس الهيدروجيني، والكراهية للماء والمستقبلات السطحية لخطوط الخلايا لسلالات الملوية البوابية.

النتائج

جميع سلالات الكائنات الحية المجهرية والملوية البوابية يمكن أن تلتصق بـ خلايا اتش٣٥٧ أفضل بكثير من خلايا كاكو-٢ و خلايا هيك-٦. أظهرت ثلاث سلالات بروبيوتيك (اس دي7 و اس دي4 و اس دي11) التصاق أعلى بكثير من سلالات أخرى. من بين سلالات الملوية البوابية السريرية، كان لعزلات مريض سرطان المعدة أعلى قدرة على الالتصاق لجميع سلالات الخلايا المختبرة. سلالات البروبيوتيك التي أظهرت قدرة عالية على الالتصاق، يمكن أن توفر مقاومة عالية للالتصاق وتجمع مشترك ضد سلالات الملوية البوابية. يمكن أن تشجع الظروف الحمضية تكتل البروبيوتيك لسلالات الملوية البوابية.

الاستنتاجات

تقدم هذه الدراسة معلومات عن قدرات التصاق الملوية البوابية وسلالات الكائنات الحية المجهرية في الغشاء المخاطي للفم مقارنة بالغشاء المخاطي المعوي. قد تكون سلالات معينة من الكائنات الحية المجهرية مفيدة في القضاء الناجح على عدوى الملوية البوابية عن طريق منع الالتصاق والتجميع المشترك.