Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institute of Biosciences

Fachgebiet: Microbiology

Betreuer: Prof. Dr. Bernd Kreikemeyer



M.Sc. Nooshin Mohebali
(e-mail: nooshin.mohebali@med.uni-rostock.de )

The protective role of intestinal bacteria on epithelial barrier disruption and ulcerative colitis in vitro and in vivo

This study explores the role of the human intestinal microbiota in regulating the integrity of the intestinal barrier and its potential in protecting against chronic inflammation. It focuses on three commensal bacteria: Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides faecis, and Roseburia intestinalis, which are typically reduced in patients with Ulcerative Colitis (UC). The study employs both in vitro and in vivo models to assess their effects. In vitro, these bacteria were found to mitigate the impairment of the intestinal barrier caused by an inflammatory stimulus, enhancing barrier function and countering pro-inflammatory processes. In an in vivo acute colitis mouse model induced by Dextran Sodium Sulfate (DSS), oral administration of these bacteria, either individually or in combination, led to reduced disease severity, improved intestinal barrier integrity. Further immunomodulation was evidenced by the inhibition of DSS-associated loss of CD4+CD25+ regulatory T (Treg) cells in the spleen. Examination of the microbial composition of the intestinal microbiota showed no adverse effects of bacterial treatment. Moreover, treatment with the three bacterial species showed comparable efficacy to conventional Mesalazine treatment. The results of this study suggest the therapeutic potential of these bacteria as a promising option, potentially used in conjunction with conventional treatments for UC.

Diese Studie untersucht die Rolle der menschlichen Darmmikrobiota bei der Regulierung der Integrität der Darmbarriere und ihr Potenzial zum Schutz vor chronischen Entzündungen. Sie konzentriert sich auf drei Kommensalen Bakterien: Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides faecis und Roseburia intestinalis, die bei Patienten mit Colitis ulcerosa (CU) typischerweise reduziert sind. Die Studie verwendet sowohl in vitro- als auch in vivo-Modelle, um ihre Auswirkungen zu bewerten. In vitro wurde festgestellt, dass diese Bakterien die Beeinträchtigung der Darmbarriere, die durch einen entzündlichen Reiz verursacht wurde, mildern, die Barrierefunktion verbessern und proinflammatorische Prozesse bekämpfen. In einem in vivo-Mausmodell der akuten Kolitis, das durch Dextran-Natriumsulfat (DSS) ausgelöst wurde, führte die orale Verabreichung dieser Bakterien, entweder einzeln oder in Kombination, zu einer geringeren Schwere der Krankheit, einer verbesserten Integrität der Darmbarriere und einer Modulation des entzündlichen Milieus. Die Ergebnisse deuten auf das therapeutische Potenzial dieser Bakterien als vielversprechende Option hin, die möglicherweise in Kombination mit konventionellen Behandlungen für CU eingesetzt werden kann.