Publisher

National Public Health Institute

Tutkimme terveyttä edistävien eli probioottisten bakteerien ja ihmisen immuunijärjestelmän vuorovaikutuksia. Olemme kiinnostuneita erityisesti luonnollisen immuunijärjestelmän aktivoitumisen mekanismeista.

Olemme osoittaneet, että ihmisen suolistosta eristetty probioottisilta ominaisuuksiltaan laajasti tutkittu Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) saa aikaan useiden eri tulehdusvasteessa tärkeiden sytokiinien ja kemokiinien (mm. TNF-a, IL-6, IL-12p70, IFN-a) aktivoitumisen ihmisen veren valkosoluissa kuten monosyyteissä, makrofageissa ja dendriittisoluissa.

Sytokiinituotannon aktivaatio tapahtuu transkriptiotekijä NF-kB:n välityksellä ja säätelyyn osallistuvat myös STAT1, STAT3 ja ISGF3. Makrofagien aktivaatio LGG:n vaikutuksesta tapahtuu luonnollisen immuunijärjestelmän tunnistusreseptorien TLR2:n ja CD14:n välityksellä. Dendriittisoluissa LGG saa aikaan kostimulatoristen pintamolekyylien CD83:n ja CD86:n ilmentymisen lisääntymisen ja kemokiinien CCl5 ja CCL19 tuotannon.

Immunofluoresenssikuva
laktobasillista

Olemme myös verranneet yhdeksän mahdollisesti probioottisen bakteerin vaikutuksia dendriittisolujen kypsymiseen, aktivaation ja sytokiinituotantoon. Dendriittisolut tuottavat pääasiassa tulehdusvastetta lisääviä sytokiineja. Eri bakteerisukujen ja –kantojen välillä on suuria eroja niiden kyvyssä aktivoida sytokiinien tuotantoa ja dendriittisolujen kypsymistä. Mielenkiintoista on, että osa bifidobakteereista lisää tulehdusvastetta vähentävän IL-10-sytokiinin tuotantoa. Potentiaalisesti probioottisten bakteerien aikaanasaaman sytokiinigeenien luennan säätelyyn dendriittisoluissa osallistuvat ainakin MAP-kinaasi p38 ja PI3-kinaasi.

Nyt etsimme makrofageista ja dendriittisoluista geeni-, proteiini- ja metoboliittitasolla uusia molekyylejä ja solunsisäisiä aktivaatioreittejä, jotka ovat mukana probioottisten bakteerien tunnistuksessa ja vuorovaikutusten välityksessä. Tähän käytämme systeemibiologisia menetelmiä.

Tutkimuksesta saatava tieto auttaa selittämään sekä ihmisen normaalin bakteeriston vaikutuksia elimistön tasapainon säätelyssä että probioottisten bakteerien aikaansaamia muutoksia immuunijärjestelmän toiminnassa.

Tutkimusartikkelit ja opinnäytteet

Tutkimusartikkelit

Latvala S, Pietilä TE, Veckman V, Kekkonen RA, Tynkkynen S, Korpela R, Julkunen I: Potentially probiotic bacteria induce efficient maturation but differential cytokine production in human monocyte-derived dendritic cells. World J Gastroenterol September 2008.

Miettinen, M, Veckman V, Latvala S, Sareneva T, Matikainen S, Julkunen I:
Live Lactobacillus rhamnosus and Streptococcus pyogenes differentially regulate Toll-like receptor (TLR) gene expression in human primary macrophages J Leuk Biol. July 14, 2008 [Epub ahead of print].

Kekkonen RA., Lummela N., Karjalainen H., Latvala S., Tynkkynen S., Järvenpää S., Kautiainen H., Julkunen I., Vapaatalo H., Korpela R. Probiotic intervention has strain-specific anti-inflammatory effects in healthy adults. World J. Gastroenterol. 2008; 14:2029-2036.

Kekkonen RA, Kajasto E, Miettinen M, Veckman V, Korpela R, Julkunen I. Probiotic Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris and Streptococcus thermophilus induce IL-12 and IFN-gamma production. World J. Gastroenterol. 2008; 14: 1192-1203.

Veckman V, Miettinen M, Pirhonen J, Siren J, Matikainen S, Julkunen I. Streptococcus pyogenes and Lactobacillus rhamnosus differentially induce maturation and production of Th1-type cytokines and chemokines in human monocyte-derived dendritic cells. J. Leukoc. Biol. 2004; 75: 764.

Veckman V, Miettinen M, Matikainen S, Lande R, Giacomini E, Coccia E, Julkunen I. Lactobacilli and streptococci induce inflammatory chemokine production in human macrophages that stimulates Th1 cell chemotaxis. J. Leukoc. Biol. 2003; 74: 395.

Miettinen M, Lehtonen A, Julkunen I, Matikainen S. Lactobacilli and streptococci activate NF-kB and STAT signaling pathways in human macrophages. J. Immunol. 2000; 164: 3733.

Miettinen M, Matikainen S, Vuopio-Varkila, Pirhonen J, Varkila K, Kurimoto M, Julkunen I. Lactobacilli and streptococci induce interleukin-12 (IL-12), IL-18, and gamma interferon production in human peripheral blood mononuclear cells. Infect. Immun. 1998; 66: 6058.

Miettinen M, Vuopio-Varkila J, Varkila K. Production of tumor necrosis factor alpha, interleukin-6 and interleukin-10 is induced by lactic acid bacteria. Infect. Immun. 1996; 66: 6058.

Väitöskirjat

Miettinen, Minja. Regulation of cytokine gene expression by Gram-positive bacteria. Publications of the National Public Health Institute A14, 2000.

Pro gradu -työt

Latvala, Sinikka: Probioottisten bakteerien vaikutus ihmisen dendriittisolujen aktivaatioon ja sytokiinituotantoon. Helsingin yliopisto, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Yleisen mikrobiologian osasto, 2007.