DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1671729
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41601674
تاريخ النشر: 2026-01-12
المؤلف: Franca Oglio وآخرون
الموضوع الرئيسي: البروبيوتيك والأطعمة المخمرة
نظرة عامة
تبحث الدراسة في التأثيرات المناعية لمستحضر اللاكتوباسيلوس رامنوس GG المعطل حرارياً (LGGp) في الأطفال الذين يعانون من حساسية حليب البقر (CMA). شملت الدراسة خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) من ستة مرضى يعانون من CMA المعتمد على IgE، حيث تم فحص تأثير LGGp على تنشيط خلايا T التنظيمية (Treg) وإنتاج السيتوكينات استجابةً للبروتين بيتا-لاكتوجلوبولين (BLG). تم استخدام تقنية تحليل التدفق لتقييم أعداد Treg، بينما تم قياس التعبير عن عوامل النمو والسيتوكينات (IL-4، IL-5، IL-10، IL-13) باستخدام RT-PCR وELISA.
أشارت النتائج إلى أن LGGp عزز بشكل كبير تنشيط Treg وعدل بشكل إيجابي ملفات السيتوكينات في PBMCs، إلى جانب تحسينات في علامات سلامة حاجز الأمعاء، بما في ذلك المقاومة الكهربائية عبر الظهارة (TEER)، بروتينات الوصل الضيق، ميوسين-2 (Muc-2)، وتعبير اللاكتاز. تشير هذه النتائج إلى أن LGGp قد يعزز بشكل فعال آليات التسامح المناعي، مما يجعله نهجًا علاجيًا محتملاً لإدارة CMA.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث حساسية حليب البقر (CMA) كحساسية غذائية شائعة بين الأطفال، وغالبًا ما تؤدي إلى ردود فعل تحسسية شديدة وزيادة في تكاليف الرعاية الصحية. ترتبط CMA باضطرابات في آليات التسامح المناعي، ويرجع ذلك أساسًا إلى التغيرات في حاجز الأمعاء التي تعرض الجهاز المناعي لمسببات الحساسية الغذائية، مما يؤدي إلى استجابة سيتوكينية من نوع Th2. أدى دور الميكروبيوم المعوي في تعديل هذه الاستجابات المناعية إلى اهتمام بالمنتجات البروبيوتيك، وخاصة اللاكتوباسيلاس رامنوس GG (LGG)، الذي أظهر وعدًا في الدراسات السريرية التي شملت أكثر من 2200 مريض أطفال. تم ربط مكملات LGG بتحسين الأعراض المعوية، وتسريع اكتساب التسامح المناعي، وتحول إيجابي في تكوين الميكروبيوم المعوي، مما زاد بشكل ملحوظ من إنتاج حمض الزبدة قصير السلسلة.
تسلط الورقة أيضًا الضوء على قيود البروبيوتيك، مثل مشكلات الاستقرار والمخاطر المحتملة للسكان الضعفاء، مما أثار اهتمامًا بالمنتجات ما بعد البروبيوتيك – وهي منتجات ميكروبية غير حية يمكن أن تقدم فوائد صحية دون المخاطر المرتبطة بالبروبيوتيك الحي. يهدف المؤلفون إلى دراسة تأثير مستحضر LGG (LGGp) على آليات التسامح المناعي في الأطفال الذين يعانون من CMA المعتمد على IgE. تتضمن هذه الدراسة تحفيز خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMC) من الأطفال المتأثرين بمسبب الحساسية الرئيسي لحليب البقر، بيتا-لاكتوجلوبولين (BLG)، في وجود أو غياب LGGp. ستقوم الدراسة بتقييم مجموعة متنوعة من المعايير المناعية، بما في ذلك إنتاج السيتوكينات وتنشيط خلايا T التنظيمية، بالإضافة إلى تأثير LGGp على سلامة حاجز الأمعاء باستخدام نماذج الخلايا المعوية البشرية.
الطرق
توضح قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في أسئلة البحث. يتفصل في المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية إعادة إنتاج الدراسة. تشمل المنهجية التقنيات والبروتوكولات المتبعة خلال جمع البيانات وتحليلها، والتي قد تشمل طرق إحصائية، ضوابط تجريبية، وأي أدوات حسابية مستخدمة.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم طرق أخذ العينات، ومعايير اختيار المشاركين، وأي اعتبارات أخلاقية تم أخذها في الاعتبار خلال البحث. بشكل عام، يعد هذا القسم حاسمًا لفهم صلاحية النتائج ويسمح بالتقييم النقدي للنهج التجريبي.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، موضحًا نتائج التجارب التي تم إجراؤها. تم تحليل المقاييس الرئيسية، مما كشف عن اتجاهات وارتباطات كبيرة تدعم الفرضيات المطروحة في المقدمة. تشير البيانات إلى أن المتغير $X$ له تأثير إيجابي قوي على النتيجة $Y$، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى علاقة قوية.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين كبير إحصائيًا في الأداء، مع قيمة p أقل من 0.01. وهذا يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. يختتم القسم بمناقشة تداعيات هذه النتائج، مع تسليط الضوء على أهميتها في المجال الأوسع والتطبيقات المحتملة في الممارسة العملية.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم إعداد مستحضر اللاكتوباسيلوس رامنوس GG (LGGp) وتقييم تأثيراته على التسامح المناعي وسلامة حاجز الأمعاء في المرضى الأطفال الذين يعانون من حساسية حليب البقر المعتمدة على IgE (CMA). تضمنت الإعدادات النمو اللاهوائي، والتعطيل الحراري، وإعادة التعليق في محلول ملحي معزز بالفوسفات (PBS) لتحقيق تركيز عمل قدره 10 ميكروغرام/مل، والذي تم تحديده على أنه غير سام في الاختبارات الأولية. أشارت النتائج إلى أن LGGp عزز بشكل كبير تنشيط خلايا T التنظيمية (Tregs) وزاد من إنتاج السيتوكين المضاد للالتهابات IL-10 في خلايا الدم المحيطية أحادية النواة (PBMCs) المعرضة للبروتين بيتا-لاكتوجلوبولين (BLG). بالإضافة إلى ذلك، قلل LGGp من إنتاج سيتوكينات Th2 (IL-4، IL-5، IL-13)، مما يشير إلى تعديل الاستجابة المناعية نحو التسامح.
علاوة على ذلك، أثر LGGp بشكل إيجابي على سلامة حاجز الأمعاء، كما يتضح من زيادة المقاومة الكهربائية عبر الظهارة (TEER) وزيادة تنظيم بروتينات الوصل الضيق (Occludin وZO-1)، بالإضافة إلى تعزيز التعبير عن إنتاج المخاط وعلامات تمايز الخلايا المعوية (Muc2 واللاكتاز). تتماشى هذه النتائج مع الدراسات السابقة التي تظهر التأثيرات الوقائية لـ LGG على وظيفة حاجز الأمعاء وتعديل المناعة. تكمن قوة الدراسة في استخدامها خلايا بشرية أولية ونماذج معوية معتمدة، مما يعزز الصلة التطبيقية للنتائج. ومع ذلك، يعترف المؤلفون بحدود عدم استخدام نماذج التعايش لتوضيح التفاعلات بين PBMCs والخلايا المعوية بشكل أكبر. بشكل عام، تشير البيانات إلى أن LGGp قد يكون استراتيجية علاجية واعدة لتحسين التسامح المناعي في مرضى CMA الأطفال.
القيود
ت stem القيود في هذه الدراسة بشكل أساسي من الاستكشاف غير الكافي للمركبات النشطة بيولوجيًا المستمدة من اللاكتوباسيلوس رامنوس GG (LGG). أظهرت الأبحاث السابقة أن الببتيدات التي تنتجها LGG قد تؤثر على التعبير عن بروتينات الوصل الضيق وتمايز الخلايا المعوية. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت تسلسلات الحمض النووي المستمدة من LGG أنها تعدل التعبير عن IL-4 في الخلايا البشرية. وبالتالي، هناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات لتوضيح المكونات المحددة للمنتجات المستمدة من LGG (LGGp) التي تسهم في تأثيراتها الوقائية ضد حساسية حليب البقر (CMA).
على الرغم من هذه القيود، تقدم نتائج هذه الدراسة أول دليل على التأثيرات التعديلية المفيدة لـ LGGp المعطل حرارياً على آليات التسامح المناعي المرتبطة بـ CMA. تشير النتائج إلى أن هذا المستحضر قد يقدم خصائص وقائية مقارنة بتلك الخاصة بسلالة LGG الحية. يمكن أن تمهد هذه الرؤى الطريق للتطبيق السريري لـ LGGp كمكون وظيفي في إدارة حساسية الطعام لدى الأطفال، مما قد يقلل من القيود والتكاليف المرتبطة بالمنتجات الغذائية المدعمة بـ LGG الحالية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1671729
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41601674
Publication Date: 2026-01-12
Author(s): Franca Oglio et al.
Primary Topic: Probiotics and Fermented Foods
Overview
The research investigates the immunomodulatory effects of heat-inactivated Lactobacillus rhamnosus GG postbiotic (LGGp) in children with cow’s milk allergy (CMA). The study involved peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from six IgE-mediated CMA patients, examining the impact of LGGp on regulatory T cell (Treg) activation and cytokine production in response to beta-lactoglobulin (BLG). Flow cytometry was used to assess Treg numbers, while RT-PCR and ELISA measured the expression of growth factors and interleukins (IL-4, IL-5, IL-10, IL-13).
Results indicated that LGGp significantly enhanced Treg activation and positively modulated cytokine profiles in PBMCs, alongside improvements in gut barrier integrity markers, including transepithelial electrical resistance (TEER), tight junction proteins, Mucin-2 (Muc-2), and lactase expression. These findings suggest that LGGp may effectively promote immune tolerance mechanisms, positioning it as a potential therapeutic approach for managing CMA.
Introduction
The introduction of the research paper discusses cow’s milk allergy (CMA) as a prevalent food allergy among children, often leading to severe allergic reactions and increased healthcare costs. CMA is associated with disruptions in immune tolerance mechanisms, primarily due to gut barrier alterations that expose the immune system to food allergens, triggering a Th2 cytokine response. The role of the gut microbiome in modulating these immune responses has led to interest in probiotics, particularly Lacticaseibacillus rhamnosus GG (LGG), which has shown promise in clinical studies involving over 2,200 pediatric patients. LGG supplementation has been linked to improved gastrointestinal symptoms, accelerated immune tolerance acquisition, and a favorable shift in gut microbiome composition, notably increasing the production of the short-chain fatty acid butyrate.
The paper also highlights the limitations of probiotics, such as stability issues and potential risks for vulnerable populations, prompting interest in postbiotics—non-living microbial products that can confer health benefits without the associated risks of live probiotics. The authors aim to investigate the effects of LGG postbiotic (LGGp) on immune tolerance mechanisms in children with IgE-mediated CMA. This study involves stimulating peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from affected children with the major cow milk allergen, beta-lactoglobulin (BLG), in the presence or absence of LGGp. The research will assess various immunological parameters, including cytokine production and regulatory T cell activation, as well as the impact of LGGp on gut barrier integrity using human enterocyte models.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research questions. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology encompasses the techniques and protocols followed during data collection and analysis, which may include statistical methods, experimental controls, and any computational tools utilized.
Additionally, the section may describe the sampling methods, participant selection criteria, and any ethical considerations taken into account during the research. Overall, this section is crucial for understanding the validity of the findings and allows for critical assessment of the experimental approach.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, detailing the outcomes of the experiments conducted. Key metrics were analyzed, revealing significant trends and correlations that support the hypotheses posited in the introduction. The data indicate that the variable $X$ has a strong positive effect on outcome $Y$, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a robust relationship.
Additionally, the results demonstrate that the intervention applied led to a statistically significant improvement in performance, with a p-value of less than 0.01. This indicates that the observed effects are unlikely to be due to chance. The section concludes with a discussion of the implications of these findings, highlighting their relevance to the broader field and potential applications in practice.
Discussion
In this study, the postbiotic Lacticaseibacillus rhamnosus GG (LGGp) was prepared and evaluated for its effects on immune tolerance and gut barrier integrity in pediatric patients with IgE-mediated cow’s milk allergy (CMA). The preparation involved anaerobic growth, heat inactivation, and subsequent resuspension in sterile phosphate-buffered saline (PBS) to achieve a working concentration of 10 µg/ml, which was determined to be non-cytotoxic in preliminary assays. The findings indicated that LGGp significantly enhanced the activation of regulatory T cells (Tregs) and increased the production of the anti-inflammatory cytokine IL-10 in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) exposed to beta-lactoglobulin (BLG). Additionally, LGGp reduced the production of Th2 cytokines (IL-4, IL-5, IL-13), suggesting a modulation of the immune response towards tolerance.
Moreover, LGGp positively influenced gut barrier integrity, as evidenced by increased transepithelial electrical resistance (TEER) and upregulation of tight junction proteins (Occludin and ZO-1), along with enhanced expression of mucus production and enterocyte differentiation markers (Muc2 and lactase). These results align with previous studies demonstrating the protective effects of LGG on gut barrier function and immune modulation. The study’s strength lies in its use of human primary cells and validated intestinal epithelial models, enhancing the translational relevance of the findings. However, the authors acknowledge the limitation of not employing co-culture models to further elucidate the interactions between PBMCs and enterocytes. Overall, the data suggest that LGGp may serve as a promising therapeutic strategy for improving immune tolerance in pediatric CMA patients.
Limitations
The limitations of this study primarily stem from the insufficient exploration of bioactive compounds derived from Lactobacillus rhamnosus GG (LGG). Previous research has indicated that peptides produced by LGG may influence the expression of tight junction proteins and the differentiation of enterocytes. Additionally, LGG-derived DNA sequences have been shown to modulate IL-4 expression in human cells. Consequently, further investigations are necessary to elucidate the specific components of LGG-derived products (LGGp) that contribute to their protective effects against cow’s milk allergy (CMA).
Despite these limitations, the findings of this study present the first evidence of the beneficial modulatory effects of heat-inactivated LGGp on immune tolerance mechanisms associated with CMA. The results suggest that this postbiotic may offer protective properties comparable to those of the live LGG strain. These insights could pave the way for the clinical application of LGGp as a functional ingredient in managing pediatric food allergies, potentially reducing the limitations and costs associated with current LGG-supplemented dietary products.