Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การใช้โพรไบโอติกชนิด แลคโตบาซิลลัส แรมโนสุส แอล 34 ที่แยกได้จากประชากรชาวไทยเพื่อใช้ในการลดความรุนแรงของภาวะไตวายเรื้อรังผ่านการลดการรั่วของเยื่อบุทางเดินอาหารจากภาวะยูรีเมียในหนูที่ถูกตัดไต 5/6 ส่วน
Year (A.D.)
2021
Document Type
Thesis
First Advisor
Pisut Katavetin
Second Advisor
Asada Leelahavanichkul
Faculty/College
Faculty of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)
Department (if any)
Department of Medicine (ภาควิชาอายุรศาสตร์ (คณะแพทยศาสตร์))
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Medicine
DOI
10.58837/CHULA.THE.2021.273
Abstract
Background: Although pathogenic gut microbiota causes gut leakage, increases translocation of uremic toxins into circulation, and accelerates CKD progression, the local strain of Lactobacillus rhamnosus L34 (L34) might attenuate gut leakage. We explored the effects of L34 on kidney fibrosis and levels of gut-derived uremic toxins (GDUTs) in 5/6-nephrectomy (5/6 Nx) mice. Methods: At 6 weeks post-5/6 Nx in mice, either L34 (1x106 CFU) or phosphate buffer solution (as 5/6 Nx control) were daily fed for 14 weeks. In vitro, the effects of L34-conditioned media with or without indoxyl sulfate (a representative GDUT) on inflammation and cell integrity (transepithelial electrical resistance; TEER) were assessed in Caco-2 (enterocytes). In parallel, the effects as such on pro-inflammatory cytokines and collagen expression were assessed in HK2 proximal tubular cells. Results: At 20-weeks post-5/6 Nx, L34-treated mice showed significantly lesser renal injuries, as evaluated by i) kidney fibrosis area (p<0.01) with lower serum creatinine and proteinuria, ii) GDUT including trimethylamine-N-oxide (TMAO) (p=0.02) and indoxyl sulfate (p<0.01), and iii) endotoxin (p=0.03) and serum TNF-α (p=0.01), than 5/6 Nx-controls. Fecal-microbiome analysis revealed an increased proportion of Bacteroidetes in 5/6 Nx-controls. After incubation with indoxyl sulfate, Caco-2 enterocytes had higher IL-8, NF-κB expression, and lower TEER value, and HK2 cells demonstrated higher gene expression of TNF-α, IL-6, and collagen (type III and type IV). These indoxyl sulfate-activated parameters were attenuated with L34-conditioned media indicating the protective role of L34 on enterocyte integrity and renal fibrogenesis. Conclusion: Lactobacillus rhamnosus L34 attenuated uremia-induced systemic inflammation by reducing GDUTs and gut-leakage that provided reno-protective effects in CKD.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ที่มาของงานวิจัย โรคไตเรื้อรังมักทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเชื้อจุลชีพในลำไส้ ส่งผลให้เกิดการรั่วของเยื่อบุลำไส้ ทำให้สารพิษยูรีมิกที่สร้างภายในลำไส้เคลื่อนผ่านผนังเยื่อบุลำไส้เข้าสู่กระแสเลือดมากขึ้น เกิดภาวะยูรีเมีย ซึ่งอาจทำให้โรคไตเรื้อรังมีการดำเนินโรคแย่ลงได้ การใช้โพรไบโอติกชนิด แลคโตบาซิลลัส แรมโนสุส แอล 34 (แอล 34) อาจช่วยลดการรั่วของเยื่อบุทางเดินอาหารและลดภาวะแทรกซ้อนดังกล่าวได้ จึงทำการศึกษาผลของแอล 34 ต่อการเกิดพังผืดในไตและปริมาณสารพิษยูรีมิกในหนูที่ถูกตัดไต 5/6 ส่วน ระเบียบวิธีการวิจัย สำหรับการทดลองในหนู หนูทดลองที่ถูกตัดไต 5/6 ส่วนถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่ได้โพรไบโอติกชนิด แอล 34 ปริมาณ 1x106 หน่วยก่อรูปเป็นโคโลนี และกลุ่มควบคุมที่ได้สารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ ร่วมกับมีหนูทดลองกลุ่มควบคุมอีก 1 กลุ่มที่ได้รับการผ่าตัดหลอกและได้สารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ หนูทดลองจะได้รับโพรไบโอติกหรือสารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ เริ่มที่ 6 สัปดาห์หลังผ่าตัด เป็นเวลานาน 14 สัปดาห์ และดูผลการทดลองที่ 20 สัปดาห์หลังผ่าตัด นอกจากนี้ยังมีการทดสอบผลของโพรไบโอติกชนิด แอล 34 ในภาวะยูรีเมียจากสารอินดอกซิลซัลเฟต ต่อการกระตุ้นการอักเสบ การเกิดการรั่วของเซลล์เยื่อบุลำไส้ใหญ่ (Caco-2 enterocyes) และการกระตุ้นการสร้างเยื่อพังผืดในเซลล์เยื่อบุผนังท่อไต (HK2 renal tubular cells) ผลการศึกษา หนูทดลองที่ถูกตัดไต 5/6 ส่วนที่ได้โพรไบโอติกชนิด แอล 34 มีการบาดเจ็บของไต (ปริมาณเนื้อเยื่อพังผืดจากชิ้นเนื้อไต ระดับครีอะตินินในเลือด และปริมาณโปรตีนในปัสสาวะ) ระดับสารพิษยูรีมิกที่สร้างภายในลำไส้ (ไตรเมทิลามีนเอ็นออกไซด์ และอินดอกซิลซัลเฟต) ระดับเอนโดทอกซินในเลือด ระดับทูเมอร์เนคโครซิสแฟคเตอร์-แอลฟาในเลือด และมีการเปลี่ยนแปลงของสมดุลย์เชื้อจุลชีพ ที่ 20สัปดาห์หลังผ่าตัด น้อยกว่าหนูทดลองที่ถูกตัดไต 5/6 ส่วนที่ได้สารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ สำหรับการทดลองในเซลล์พบว่า ภาวะยูรีเมียทำให้เซลล์เยื่อบุลำไส้ใหญ่เกิดการแสดงออกของยีนควบคุมสารกระตุ้นการอักเสบ (อินเตอร์ลูคิน 8 และนิวเคลียร์แฟคเตอร์แคปปาบี) และเกิดการเกิดการรั่วของเซลล์โดยการวัดค่าทรานส์อิพิเทเลียลอิเลคทริคัลรีซิสแทนท์ นอกจากนี้ยังทำให้เซลล์เยื่อบุผนังท่อไตเกิดการแสดงออกของยีนควบคุมสารกระตุ้นการเกิดพังผืด (ทูเมอร์เนคโครซิสแฟคเตอร์-แอลฟา อินเตอร์ลูคิน 8 คอลลาเจนชนิดที่ 3 และ 4 อย่างไรก็ตามพบว่าโพรไบโอติกชนิด แอล 34ช่วยลดผลดังกล่าวได้ทั้งในเซลล์เยื่อบุลำไส้ใหญ่และเซลล์เยื่อบุผนังท่อไต สรุป โพรไบโอติกชนิด แอล 34 ช่วยชะลอการเสื่อมของไตในภาวะไตเรื้อรังได้ ผ่านการลดภาวะยูรีเมีย ลดกระบวนการอักเสบจากภาวะยูรีเมีย และลดการรั่วของเยื่อบุลำไส้
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Tungsanga, Somkanya, "Attenuation of chronic kidney disease (CKD) and uremia induced gut-leakage by Lactobacillus rhamnosus L34, a probiotic derived from Thai population, in 5/6 nephrectomy model mice; an experimental study" (2021). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 4815.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/4815