Probiyotik kökenli postbiyotiklerin inflamatuvar ve regülatör immün yanıt üzerindeki moleküler mekanizmalarının in vitro ve in vivo modellerde araştırılması
Investigation of the molecular mechanisms of probiotic-derived postbiotics' effects on inflammatory and regulatory immune responses in in vitro and in vivo models
- Tez No: 1015991
- Danışmanlar: PROF. DR. NİZAMİ DURAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Probiyotikler, Biyoaktif metabolitler, İmmünomodülasyon, Gen ekspresyonu, T hücre yanıtı, Gen ifadesi regülasyonu, Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR), Postbiyotikler, İmmünomodülasyon, İn vivo, Probiotics, Bioactive metabolites, Immunomodulation, Gene expression, T cell response, Gene expression regulation, Reverse transcription polimerase chain reaction, Postbiotics, In vivo
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bağırsak mikrobiyotası ile immün sistem arasındaki etkileşim inflamatuvar ve regülatör yanıtların dengelenmesinde temel bir rol oynamaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalarda probiyotik mikroorganizmaların sadece canlı formlarının değil aynı zamanda bu mikroorganizmalar tarafından üretilen biyoaktif metabolitlerin de konak immün yanıtı üzerinde belirleyici etkiler gösterebileceğini ortaya konulmuştur. Bu metabolitlerin canlı bakteri içermemeleri nedeniyle daha güvenli ve öngörülebilir bir etki profiline sahip olabilecekleri düşünülmektedir. Bununla birlikte farklı probiyotik türlerden elde edilen postbiyotiklerin tek ya da kombine kullanımının immün yanıt üzerindeki moleküler etkileri henüz yeterince aydınlatılmamıştır. Bu çalışmada Lactiplantibacillus plantarum (L. plantarum), Lacticaseibacillus rhamnosus (L. rhamnosus), Streptococcus thermophilus (S. thermophilus) ve Enterococcus faceium (E. faceium) türlerine ait postbiyotiklerin inflamatuvar ve anti-inflamatuvar gen ekspresyonları üzerindeki etkilerinin ortaya konması amaçlanmıştır. Çalışmanın in-vitro aşamasında Vero ve RAW 264.7 hücre hatları kullanılmış, öncelikle MTT testi ve morfolojik değerlendirmeler ile postbiyotiklerin hücreler için toksik olmayan konsantrasyonları belirlenmiştir. Belirlenen konsantrasyonlar RAW 264.7 makrofaj hücrelerine uygulanmış ve sitokin üretimi ile ilişkili genler (Il1b, Il2, Il6, Il12b, Il17a, Tnf, Ifng, Nfkb1, Il10, Tgfb1 ve Foxp3)'in ekspresyon düzeyleri kantitatif gerçek zamanlı ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (RT-qPCR) yöntemiyle analiz edilmiştir. In-vivo aşamada ise BALB/c fare kolon dokularından izole edilen RNA örnekleri üzerinde aynı gen ekspresyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada elde edilen bulgular tüm postbiyotik uygulamalarının inflamatuvar yanıtla ilişkili genlerin ekspresyonunu anlamlı düzeyde baskıladığını göstermiştir. L. plantarum uygulamasında Il1b ekspresyonu 0.38 kata düşerken (p<0.05), Il6 ve Tnf düzeylerinde sırasıyla 0.42 ve 0.47 kat azalma gözlenmiştir (p <0.05). L. rhamnosus postbiyotikleri Il17a ekspresyonunu 0.29 kat azaltmış (p<0.01) ve Ifng düzeylerinde anlamlı bir azalma tespit edilmiştir (0.51 kat; p<0.05). S. thermophilus uygulamasında Il12b ekspresyonu 0.33 kat azalırken (p<0.01), anti-inflamatuvar yanıtla ilişkili Il10 ekspresyonunun 4.6 kat arttığı saptanmıştır (p<0.001). E. faecium postbiyotikleri ise Nfkb1ekspresyonunu 0.44 kat azaltmış (p<0.05) ve Tgfb1 düzeylerinde 3.2 katlık artışa yol açmıştır (p<0.01). En belirgin immünomodülatör etki L. plantarum, L. rhamnosus, S. thermophilus ve E. faecium postbiyotiklerinin kombine uygulandığı tedavi gruplarında tespit edilmiştir. Bu kombinasyonda Il1b (0.18 kat), Il6 (0.21 kat) ve Il17a (0.16 kat) ekspresyonları güçlü biçimde inhibe edilirken (p<0.001), regülatör yanıtla ilişkili Il10 (11.8 kat) ve Foxp3 (5.4 kat) ekspresyonlarında anlamlı artışlar saptanmıştır (p<0.001). Sonuç olarak bu çalışma probiyotik kökenli postbiyotiklerin özellikle çoklu bakteri kombinasyonları halinde kullanıldığında inflamatuvar immün yanıtı baskılayarak regülatör mekanizmaları desteklediğini ortaya koymaktadır. Canlı bakteri içermemeleri nedeniyle güvenlik açısından avantaj sağlayan bu tedavi yaklaşımların inflamatuvar hastalıkların önlenmesi ve tedavisinde yeni nesil immünomodülatör stratejiler için önemli bir potansiyel taşıdığını düşünmekteyiz. Elde edilen bulgular mikrobiyota temelli tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine yönelik ileriki yapılacak deneysel ve klinik çalışmalar için güçlü bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
The interaction between the gut microbiota and the immune system plays a fundamental role in balancing inflammatory and regulatory responses. Recent studies have shown that not only the live forms of probiotic microorganisms but also the bioactive metabolites they produce can have a decisive effect on the host immune response. It is thought that these metabolites may have a safer and more predictable effect profile because they do not contain live bacteria. However, the molecular effects of single or combined use of postbiotics obtained from different probiotic species on the immune response have not yet been sufficiently elucidated. This study aimed to determine the effects of postbiotics from Lactiplantibacillus plantarum (L. plantarum), Lacticaseibacillus rhamnosus (L. rhamnosus), Streptococcus thermophilus (S. thermophilus) and Enterococcus faceium (E. faceium) species on inflammatory and anti-inflammatory gene expression. In the in vitro phase of the study, Vero and RAW 264.7 cell lines were used, and the non-toxic concentrations of postbiotics for the cells were determined first using an MTT assay and morphological evaluations. The determined concentrations were applied to RAW 264.7 macrophages, and the expression levels of genes associated with cytokine production (Il1b, Il2, Il6, Il12b, Il17a, Tnf, Ifng, Nfkb1, Il10, Tgfb1 ve Foxp3) were analyzed using quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR). In the in vivo phase, the same gene expression analyses were performed on RNA samples isolated from BALB/c mouse colon tissue. The study found that all postbiotic applications significantly suppressed the expression of genes associated with the inflammatory response. In the application of L. plantarum, Il1b expression decreased by 0.38-fold (p<0.05), while Il6 and Tnf levels decreased by 0.42 and 0.47-fold, respectively (p <0.05). L. rhamnosus postbiotics reduced IL-17α expression by 0.29-fold (p<0.01) and significantly decreased Ifng levels by 0.51-fold (p<0.05). In S. thermophilus administration, Il12b expression decreased by 0.33-fold (p<0.01), while Il10 expression, associated with the anti-inflammatory response, increased by 4.6-fold (p<0.001). E. faecium postbiotics reduced Nfkb1expression by 0.44-fold (p<0.05) and increased Tgfb1 levels by 3.2-fold (p<0.01). The most significant immunomodulatory effect was observed in the treatment groups that received a combination of L. plantarum, L. rhamnosus, S. thermophilus, and E. faecium postbiotics. In this combination, Il1b (0.18-fold), Il6 (0.21-fold), and Il17a (0.16-fold) expressions were strongly inhibited (p<0.001), while significant increases were observed in the expression of Il10 (11.8-fold) and Foxp3 (5.4-fold), which are associated with the regulatory response (p<0.001). In conclusion, this study demonstrates that probiotic-derived postbiotics, especially when combined with multiple bacteria, suppress the inflammatory immune response and support regulatory mechanisms. We believe that these therapeutic approaches, which offer safety advantages due to the absence of live bacteria, have significant potential for new-generation immunomodulatory strategies in the prevention and treatment of inflammatory diseases. The findings provide a strong foundation for future experimental and clinical studies aimed at developing microbiota-based therapeutic approaches.
Benzer Tezler
- Tavuk kökenli enterococcus faecıum ve lactobacıllus türlerinin probiyotik özelliklerinin araştırılması
Investigation of probiotic properties of chicken originated enterococcus faeciumand lactobacillusspecies
YAĞMUR KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
MikrobiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiVeterinerlik Mikrobiyolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER ÇİFTCİ
- Hindi kökenli Enterococcus faecium, bifidobacterium ve Lactobacillus türlerinin probiyotik özelliklerinin araştırılması
Investigation of probiotic properties of turkey originated Enterococcus faecium, Bifidobacterium and Lactobacillus species
NERGİZ VURUCU
Doktora
Türkçe
2024
Veteriner HekimliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiVeterinerlik Mikrobiyolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAP SAVAŞAN
- Probiyotik özelliklere sahip lactobacillus plantarum ve pediococcus pentosaceus bakterilerinin gıda kökenli gram-pozitif ve gram -negatif patojenlere karşı etkinliklerinin belirlenmesi
Determination of the efficacy of lactobacillus plantarum and pediococcus pentosaceus bacteria with probiotic properties against food originated gram-positive and gramn negative pathogens
MOHAMMED BAHRAM KHORSHEED ALDAWOODI
- Etlik piliç karma yemlerine ilave edilen antibiyotiklere alternatif olarak probiyotik, prebiyotik ve antimikrobiyal kökenli bitkisel ekstraktlar karışımının besi performansı, karkas, bazı organ ve kan parametreleri üzerine etkileri
The effects of probiotic, and antimicrobial plant extracts combination as alternative to the antibiotic growth promoters supplemented to the broler diets on the growth performance, carcass, some organ and blood parameters
YUSUF YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
ZiraatGaziosmanpaşa ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ŞENAY SARICA
- Badem sütü, badem iç kabuğu ve bitkisel kökenli probiyotik kullanımının kefir kalite kriterleri üzerine etkisi
Effect of the use of almond milk, almond skin and vegetable probiotic probiotic on kefir quality criteria
AYŞE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Beslenme ve DiyetetikKarabük ÜniversitesiGıda Toksikolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKAY BURAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAVVA CEREN AKAL DEMİRDÖĞEN