ІМУНОМОДУЛЮЮЧИЙ ЕФЕКТ ПРОБІОТИКІВ B. ANIMALIS SUBSP. LACTIS BB-12 ТА L. RHAMNOSUS GG В УМОВАХ ПУХЛИННОГО ПРОЦЕСУ
DOI:
https://doi.org/10.15407/oncology.2025.02.129Ключові слова:
пухлинний процес, B. animalis subsp. lactis BB-12, L. rhamnosus GG, макрофаги, поляризаційний станАнотація
Мета: експериментальне дослідження впливу B. animalis subsp. lactis BB-12 та L. rhamnosus GG на функціональну активність макрофагів інтактних тварин та тварин з модельним пухлинним процесом. Об’єкт і методи: дослідження проведені на мишах-самках лінії Balb/c. В якості експериментальної моделі використана аденокарцинома Ерліха (АКЕ). Проведено 2 серії експериментів: І — пробіотики B. animalis subsp. lactis BB-12 або L. rhamnosus GG вводили інтактним тваринам; ІІ — пробіотики вводили тваринам з перещепленою пухлиною. Схеми введення препаратів були однаковими — протягом 28 діб, щоденно, per os, по 7×105 КУО/мишу. Параметри функціональної активності макрофагів (Мф) визначали за рівнем продукції NO, аргіназною (Arg) активністю, продукцією цитокінів TNF-α та IL-10. У тварин з модельною пухлиною додатково визначали рівні продукції активних форм кисню (АФК) та фагоцитарну активність Мф. Статистичну обробку результатів проводили за загально прийнятими методами варіаційної статистики. Результати: за відсутності пухлинного процесу застосування B. animalis subsp. lactis BB-12 призводило до незначного зниження рівнів продукції NO (в 1,1 раза) та суттєвого зростання активності Arg (в 1,8 раза, p < 0,05). За умови застосування L. rhamnosus GG ці показники статистично достовірно не відрізнялись від таких у інтактних тварин. Напрямок змін продукованих Мф цитокінів залежав від використаного пробіотика: відмічали суттєве зростання рівнів IL-10 і зниження TNF-α при застосуванні біфідобактерій та збереження продукції цитокінів на рівні показників інтактного контролю при застосуванні L. rhamnosus GG. Аналогічні результати отримані при дослідженні впливу даних пробіотиків на поляризаційний стан Мф тварин з модельним пухлинним процесом. За показниками метаболізму L-аргініну, рівнями продукції АФК, спектром продукованих цитокінів, фагоцитарною активністю продемонстровано, що бактерії штаму B. animalis subsp. lactis BB-12 сприяють поляризації Мф до клітин з фенотипом М2, які необхідні для обмеження надмірного запального процесу, проте мають пропухлинні властивості. Використання бактерій штаму L. rhamnosus GG мало протилежний ефект — відмічали тривале збереження поляризаційного стану Мф М1 навіть на віддалених термінах росту пухлини, що є важливим для підтримання протипухлинної імунної відповіді. Висновок: можливість цілеспрямованої зміни поляризаційного стану і, відповідно, функціональних властивостей, макрофагів за умови використання пробіотичних засобів з визначеними заздалегідь властивостями може бути корисною при лікуванні пацієнтів з різними патологічними станами.
Посилання
Thursby E, Juge N. Introduction to the human gut micro-biota. Biochem J 2017; 474 (11): 1823–36. https://doi.org/ 10.1042/BCJ20160510.
Mazziotta C, Tognon M, Martini F, et al. Probiotics mechanism of action on immune cells and benefi ial eff on human health. Cells 2023; 12 (1): 184. https://doi.org/ 10.3390/cells12010184.
Faghfoori Z, Faghfoori MH, Saber A, et al. Anticancer effects of bifidobacteria on colon cancer cell lines. Cancer Cell Int 2021; 21 (1): 258. https://doi.org/10.1186/s12935-021- 01971-3.
Flach J, van der Waal MB, Kardinaal AFM, et al. Probiotic research priorities for the healthy adult population: a review on the health benefi of Lactobacillus rhamnosus GG and Bifi terium animalis subspecies lactis BB-12. Cogent Food Agriculture 2018; 4: 1452839. https://doi.org/10.108 0/23311932.2018.1452839.
Yao S, Zhao Z, Wang W, Liu X. Bifi terium longum: protection against inflammatory bowel disease. J Immunol Res 2021; 2021: e8030297. 1 https://doi.org/0.1155/ 2021/8030297.
Cristofori F, Dargenio VN, Dargenio C, et al. Anti-infl - matory and immunomodulatory effects of probiotics in gut infl tion: A door to the body. Front Immunol 2021; 12: 578386. https://doi.org/10.3389/fi 1.578386.
Rabe H, Lundell A-C, Sjöberg F, et al. Neonatal gut colonization by Bifi terium is associated with higher childhood cytokine responses. Gut Microbes 2020; 12 (1): 1–14. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1847628.
Wu B-B, Yang Y, Xu X, Wang W-P. Effects of Bifidobacterium supplementation on intestinal microbiota composition and the immune response in healthy infants. World J Pediatr 2016; 12 (2): 177–82. https://doi.org/10.1007/s12519-015- 0025-3.
Zhang DY, Pan ZY, Yu XK, et al. Bifi terium lactis BB- 12 attenuates macrophage aging induced by D-galactose and promotes M2 macrophage polarization. J Immunol Res 2019; 2019: 4657928. https://doi.org/10.1155/2019/ 4657928.
Fong FLY, Kirjavainen PV, El-Nezami H. Immunomodula- tion of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG)-derived soluble factors on antigen-presenting cells of healthy blood donors. Sci Rep 2016; 6: 22845. https://doi.org/10.1038/srep 22845.
Burns P, Alard J, Hrdý J, et al. Spray-drying process preserves the protective capacity of a breast milk-derived Bifi terium lactis strain on acute and chronic colitis in mice. Sci Rep 2017; 7: 43211. https://doi.org/10.1038/ srep43211.
Habil N, Al-Murrani W, Beal J, Foey AD. Probiotic bacterial strains differentially modulate macrophage cytokine production in a strain-dependent and cell subset-specific manner. Benefi ial Microbes 2011; 2 (4): 283–93. https:// doi.org/10.3920/BM2011.0027.
Al-Najjar MAA, Abdulrazzaq SB, Alzaghari LF, et al. Evaluation of immunomodulatory potential of probiotic conditioned medium on murine macrophages. Sci Rep 2024; 14: 7126. https://doi.org/10.1038/s41598-024-56622-0.
Guo N, Lv LL. Mechanistic insights into the role of probio- tics in modulating immune cells in ulcerative colitis. Immun Inflamm Dis 2023; 11 (10): e1045. https://doi.org/10.1002/ iid3.1045.
Wang Y, Liu H, Zhao J. Macrophage polarization induced by probiotic bacteria: a concise review. Probiotics Antimicrob Proteins 2020; 12 (3): 798–808. https://doi.org/10.1007/ s12602-019-09612-y.
European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientifi Purposes ETS 123. Protection of Vertebrate Animals, 18.III.1986. 48. https://norecopa.no/media/2iydns5h/ets-123-original. pdf.
Radulski DR, Stipp MC, Galindo CM, Acco A. Features and applications of Ehrlich tumor model in cancer studies: a literature review. Transl Breast Cancer Res 2023; 4: 22. https://doi.org/10.21037/tbcr-23-32.
Van de Loosdrecht AA, Beelen RH, Ossenkoppele GJ, et al. A tetrazolium-based colorimetric MTT assay to quantitate human monocyte mediated cytotoxicity against leukemic cells from cell lines and patients with acute myeloid leukemia. J Immunol Methods 1994; 174: 311–20.
Reiner NE. Methods in molecular biology. Macrophages and dendritic cells. Methods and protocols. Preface. Methods Mol Biol 2009; 531: v-vi. https://doi.org/10.1007/978-1- 59745-396-7.
Cai Q, Li Y, Pei G. Polysaccharides from Ganoderma lu- cidum attenuate microglia-mediated neuroinfl tion and modulate microglial phagocytosis and behavioural response. J Neuroinfl tion 2017; 14 (1): 63. https:// doi.org/10.1186/s12974-017-0839-0.
Konopelnuk VI, Kompanets IV, Svyatetska VM, et al. Functional polarization of macrophages of rats with progeste- rone-induced obesity treated with melanin from the Antarctic yeast Nadsoniella nigra. Regul Mech Biosyst 2019; 10 (4): 538–43. https://doi.org/10.15421/021979.
Chen S, Saeed AF, Liu, Q, et al. Macrophages in immunoreg- ulation and therapeutics. Sig Transduct Target Ther 2023; 8 (1): 207. https://doi.org/10.1038/s41392-023-01452-1.
Karadima E, Chavakis T, Alexaki VI. Arginine metabolism in myeloid cells in health and disease. Semin Immuno- pathol 2025; 47 (1): 11. https://doi.org/10.1007/s00281- 025-01038-9.
Mosser DM, Hamidzadeh K, Goncalves R. Macrophages and the maintenance of homeostasis. Cell Mol Immunol 2021; 18 (3): 579–87. https://doi.org/10.1038/s41423-020- 00541-3.
Zhao C, Chen H, Liang H, et al. Lactobacillus plantarum
RS-09 induces M1-type macrophage immunity against Salmonella Typhimurium Challenge via the TLR2/NF-κB signalling pathway. Front Pharmacol 2022; 13: 832245. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.832245.
Lecoultre M, Dutoit V, Walker PR. Phagocytic function of tumor-associated macrophages as a key determinant of tumor progression control: a review. J Immunother Cancer 2020; 8 (2): e001408. https://doi.org/10.1136/jitc-2020- 001408.
Wang L, Hu Z, Zhang W, et al. Promoting macrophage phagocytosis of cancer cells for eff ive cancer immunotherapy. Biochem Pharmacol 2025; 232: 116712. https:// doi.org/10.1016/j.bcp.2024.116712.
