The Level of Protein in Milk Formula Modifies Ileal Sensitivity to LPS Later in Life in a Piglet Model

Background: Milk formulas have higher protein contents than human milk. This high protein level could modify the development of intestinal microbiota, epithelial barrier and immune functions and have long-term consequences. Methodology/Principal findings: We investigated the effect of a high protein formula on ileal microbiota and physiology during the neonatal period and later in life. Piglets were fed from 2 to 28 days of age either a normoprotein (NP, equivalent to sow milk) or a high protein formula (HP, +40% protein). Then, they received the same solid diet until 160 days. During the formula feeding period ileal microbiota implantation was accelerated in HP piglets with greater concentrations of ileal bacteria at d7 in HP than NP piglets. Epithelial barrier function was altered with a higher permeability to small and large probes in Ussing chambers in HP compared to NP piglets without difference in bacterial translocation. Infiltration of T cells was increased in HP piglets at d28. IL-1b and NF-kappa B sub-units mRNA levels were reduced in HP piglets at d7 and d28 respectively; plasma haptoglobin also tended to be reduced at d7. Later in life, pro-inflammatory cytokines secretion in response to high doses of LPS in explants culture was reduced in HP compared to NP piglets. Levels of mRNA coding the NF-kappa B pathway sub-units were increased by the challenge with LPS in NP piglets, but not HP ones. Conclusions/Significance: A high protein level in formula affects the postnatal development of ileal microbiota, epithelial barrier and immune function in piglets and alters ileal response to inflammatory mediators later in life

Atherosklerose, Cholesterin, Ernährung und Statine - eine kritische Übersicht

Atherosclerosis, which causes approximately half of all deaths of adults over age 60 in industrialized nations, is a pandemic among inappropriately nourished and/or physically hypoactive children, adolescents, and adults world wide. Although nowadays statins are widely prescribed to middle age and elderly adults with high blood lipid levels as pharmacological prevention for the late complications of atherosclerosis, from a critical point of view statins seem not to solve the problem, especially when compared with certain natural ingredients of our nutrition like micronutrients as alternative strategy. Statin ingestion is associated with lowering of serum cholesterol and low-density lipoprotein concentrations; some prospective studies have shown statistical associations with subsequent modest reduction of mortality from cardiovascular disease. However, specific biochemical pathways and pharmacological roles of statins in prevention of atherosclerosis, if any, are unknown. Moreover, there have been no systematic cost-benefit analyses of life-style prophylaxis versus statin prophylaxis versus combined life-style plus statin prophylaxis versus neither life-style nor statin prophylaxis for clinically significant complications of cardiovascular diseases in the elderly. Further, in the trials of effectiveness statins were not compared with management of nutrition, which is the most appropriate alternative intervention. Such studies seem to be important, as the ever increasing world population, especially in developing countries, now demand expensive statins, which may be unaffordable for mitigating the pandemic. Studies of this kind are necessary to identify more precisely those patients for whom cardiovascular benefits will outweigh the risks and costs of the statin treatment in comparison with nutritional interventions. Against the background of the current pathogenetic concept of atherogenesis some of its possible risk factors, particularly the roles of cholesterol and homocysteine, and the effects of statins versus nutritional (micronutrients) interventions in prevention and treatment of the disease are discussed. The prevailing opinion that serum cholesterol as a mediator of the disease is increased by eating saturated fats and decreased by eating polyunsaturated fats is being challenged. Evidently, the beneficial effects of statins in atherosclerosis are not mainly due to its cholesterol lowering effect, rather than to its "pleiotropic effects". Other pathogenetic factors in atherosclerosis are involved, like inflammatory and immunologic processes, that can be modulated by statins as well as by other drugs or by the Mediterranean-style nutrition and by micronutrients (folate, B-vitamins).Die Atherosklerose, etwa für die Hälfte aller Todesursachen der über 60jährigen in den Industrienationen verantwortlich, ist eine Pandemie unter fehlernährten und/oder körperlich hypoaktiven Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen. Obwohl heutzutage Statine großzügig für Erwachsene im mittleren und hohen Alter mit hohen Blutfettspiegeln als pharmakologische Prävention der atherosklerotischen Spätfolgen verschrieben werden, erscheinen, kritisch betrachtet, Statine nicht die Lösung des Problems zu sein, speziell wenn ihre Wirkungen mit denen natürlicher Nahrungskomponenten, wie Mikro-Nahrungsbestandteile, als alternative Strategie verglichen werden. Die Einnahme von Statinen geht mit einer Senkung des Serumspiegels des Cholesterins und der Low-density-Lipoproteine (LDL) einher. Hierbei haben einige prospektive Studien statistische Zusammenhänge mit einer nachfolgenden bescheidenen Reduktion der Mortalität kardiovaskulärer Krankheiten gezeigt. Jedoch sind die spezifischen biochemischen Einflüsse und die pharmakologische Rolle der Statine für die Prävention der Atherosklerose unbekannt. Im weiteren sind bislang keine systematischen Kosten-Nutzen-Analysen der Lifestyle-Prophylaxe versus Statin-Prophylaxe versus kombinierter Lifestyle- und Statin-Prophylaxe versus weder Lifestyle- noch Statin-Prophylaxe für klinisch bedeutende Komplikationen kardiovaskulärer Krankheiten bei Älteren durchgeführt worden. Zudem wurden die klinischen Studien zur Statinwirkung nicht mit entsprechenden Ernährungsmaßnahmen als angemessenster Alternativintervention verglichen. Derlei Studien erscheinen deshalb wichtig zu sein, da die wachsende Weltbevölkerung, gerade auch in den wirtschaftlichen Entwicklungsländern, jetzt die teuren Statine verlangt, welche aber zur Eindämmung der Pandemie unerschwinglich sein können. Studien dieser Art sind für die genauere Definition derjenigen Personen notwendig, für die der kardiovaskuläre Nutzen die Risiken und Kosten der Statin-Therapie vergleichsweise zu Ernährungsinterventionen überwiegt. Vor dem Hintergrund des heutigen Konzepts der Atherogenese werden einige ihrer möglichen Risikofaktoren, vor allem die Rolle des Cholesterins und Homozysteins, und die Wirkungen der Statine gegenüber von Ernährungsinterventionen (Mikro-Nahrungsbestandteile) für die Prävention und Therapie der Krankheit diskutiert. Die vorherrschende Meinung, dass Serum-Cholesterin als Krankheitsmediator mit der Aufnahme von gesättigten Fettsäuren erhöht und von ungesättigten Fettsäuren erniedrigt wird, wird kritisiert. Offensichtlich sind die günstigen Effekte der Statine auf die Entwicklung der Atherosklerose hauptsächlich nicht ihren cholesterinsenkenden, sondern eher ihren 'pleiotropen' Wirkungen zuzuschreiben. Andere pathogenetische Faktoren sind bei der Atherosklerose wichtig, wie entzündliche und immunologische Prozesse, die mit Statinen und anderen Medikamenten oder aber mit mediterraner Ernährungsweise und Mikro-Nahrungsbestandteilen (z.B. Folsäure, B-Vitaminen) moduliert werden können

Intestinale Spirochätose des Menschen - ein Review

Human intestinal spirochetosis (IS) is a condition defined histologically by the presence of spirochetal microorganisms attached to the apical cell membrane of the colorectal epithelium. Intestinal spirochetes comprise a heterogeneous group of bacteria. In humans, Brachyspira aalborgi and Brachyspira pilosicoli predominate. Prevalence rates of IS are low where living standards are high, in contrast to poorly developed areas where IS is common. Homosexuals and HIV-infected individuals are at high risk of being colonized. Clinical significance in individual cases has remained unclear up to now. A review of the literature assumes that invasion of spirochetes beyond the surface epithelium may be associated with gastrointestinal symptoms which respond to antibiotic treatment (metronidazole), whereas individuals lacking this feature may be mostly asymptomatic. Of unknown reason, homosexual and HIV-positive men as well as children are more likely to be symptomatic irrespective of invasion. Rare cases of spirochetemia and multiple organ failure have been reported in critically ill patients with IS.Die intestinale Spirochätose des Menschen (IS) wird histologisch definiert als ein dichter Saum von Spirochäten, der an der apikalen Zellmembran des interkryptalen Epithels des Dickdarms haftet. Die intestinalen Spirochäten umfassen eine heterogene Gruppe von Bakterien. Beim Menschen sind ganz überwiegend Brachispira aalborgi und Brachispira pilosicoli nachweisbar. Die Prävalenz der IS ist niedrig in Regionen hohen Lebens- und Hygienestandards im Gegensatz zu ärmeren Regionen, wo die IS häufig auftritt. Homosexuelle und HIV-positive Männer haben ein erhöhtes Besiedelungsrisiko. Die klinische Bedeutung der IS ist im Einzelfall bislang fraglich. Die Literaturübersicht lässt annehmen, dass bei der Schleimhautinvasion der Spirochäten klinische Symptome wahrscheinlich sind, die gut auf eine antibiotische Therapie (Metronidazol) ansprechen, während Personen ohne diesen Befund wohl meist symptomlos bleiben. Aus unbekannten Gründen leiden Homosexuelle, HIV-positive Personen wie auch Kinder eher an Beschwerden unabhängig von der Invasivität der Spirochäten. Spirochätämien und multiples Organversagen sind bei einzelnen, meist schwerkranken Patienten mit IS beschrieben worden

[Local immune reaction in human intestinal spirochetosis]

The pathogenetic and clinical importance of intestinal spirochaetes in man is still unresolved. In 12 patients mainly presenting with mild diarrhoea, light and electron microscopy demonstrated massive spirochaetal infestation of the colonic mucosa (spirochaetosis). There were several hitherto unreported features: spirochaetes adhered not only to the surface epithelium of the intestine but were also present within epithelial cells and subepithelial macrophages; many partially degranulated mast cells were noted within the epithelium; there was a marked increase of IgE plasma cells within the lamina propria. In control biopsies intraepithelial mast cells were absent and IgE cells occurred only sporadically. Penetration of the microorganisms into the intestinal mucosa may be responsible for this unusual immune response. Spirochaetes, symptoms and findings disappeared after antibiotic therapy. The authors therefore suggest that intestinal spirochaetosis can cause clinical symptoms in man, and that spirochaetes should not invariably be considered harmless commensals