Neuroprotective effects associated with immune modulation by selected lactic acid bacteria in a Parkinson's disease model

Objectives: Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative process that affects the motor function and involves an inflammatory response and B vitamin deficiencies. The aim of this study was to evaluate the effect of B-group vitamin-producing and immunomodulatory lactic acid bacteria (LAB) in a murine model of PD. Methods: The effect of Lactobacillus plantarum CRL 2130 (a riboflavin producer), Streptococcus thermophilus CRL 807 (an immunomodulatory strain), and Streptococcus thermophilus CRL 808 (a folate producer) were evaluated individually and as a mixture in mice injected with 1-methyl-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina. Motor capacity, tyrosine hydrolase in the brain, and cytokine concentrations in serum and brain tissues were evaluated in 1-methyl-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina-treated mice after bacterial supplementation. Results: The mice receiving the selected LAB showed significantly improved motor skills compared with those that did not receive bacterial supplementation. When given the mixture of all 3 strains together, the animals had higher brain tyrosine hydrolase-positive cell counts, decreased inflammatory cytokines interleukin 6 and tumor necrosis factor alpha in serum, and increased antiinflammatory cytokine interleukin 10 in serum and brain tissues compared with animals that did not receive LAB supplementation. Conclusions: The results showed the potential of a selected LAB mixture to improve motor behavior and neuroinflammation in PD. This probiotic mixture could be used as an adjunct treatment in the control of PD.Fil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Savoy, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Leblanc, Jean Guy Joseph. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: de Moreno, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Removal of Cr(VI) and lindane by pure and mixed cultures of actinobacterias

La presencia en el ambiente de lindano y Cr(VI) es resultado de las actividades antropogénicas. El tratamiento de estos sitios es complejo, ya que las tecnologías de remediación difieren de acuerdo a la naturaleza del tóxico. Los suelos co-contaminados muestran microorganismos capaces de crecer en estas condiciones, como es el caso de las actinobacterias, que degradan compuestos orgánicos y remueven metales. El empleo de consorcios microbianos podría ser una alternativa para mejorar la remoción simultánea de Cr(VI) y lindano. Objetivo: Evaluar la remoción de Cr(VI) y lindano en suelos no esterilizados, utilizando cultivos puros y mixtos de actinobacterias. Se ensayaron Streptomyces M7, MC1 y A5 y A. tucumanensis AB0 de manera individual y en todas las combinaciones posibles. Las cepas (2 g kg-1) fueron inoculadas en 200 g de suelo con 20% de humedad, contaminados con lindano (25μg kg-1) y Cr (VI) (50 mg kg-1) e incubados a 30 °C durante 14 días. Se determinó Cr(VI) y lindano residual por absorción atómica y cromatografía gaseosa, respectivamente. La efectividad de la biorremediación fue evaluada mediante bioensayos con Lactuca sativa. Resultados: Los cultivos A5+M7+MC1+AB0, A5+MC1+AB0, MC1+AB0, A5+M7 y M7 presentaron remociones de Cr(VI) mayor al 50%, mientras que M7, MC1, A5, AB0 y A5+M7+MC1+AB0 removieron más del 50% de lindano. Los bioensayos con Lactuca sativa mostraron concordancia con las determinaciones analíticas realizadas. Conclusión: Streptomyces sp. M7 y el cultivo mixto A5+M7+MC1+AB0 presentaron los mejores perfiles de remoción para ambos contaminantes.Fil: Aparicio, Juan Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Sineli, Pedro Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Pons, Sofía Macarena. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Alvarez, Analia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Polti, Marta Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaVII Congresso Brasileiro de Defensivos Agrícolas NaturaisPelotasBrasilEmpresa Brasileira de Pesquisa Agropecuári

Milk fermented by Lactobacillus casei CRL431 administered as an immune adjuvant in models of breast cancer and metastasis under chemotherapy

Chemotherapy is the most common treatment for breast cancer and its metastasis; however, it affects the patients' quality of life. Previously, it was demonstrated that milk fermented by Lactobacillus casei CRL431 (probiotic fermented milk (PFM)) exerted benefits against breast cancer metastasis by modulating the immune response in a mouse model. The aim of this work was to evaluate PFM administration on the side effects of capecitabine and on its anti-tumour/anti-metastatic effects. In vitro, 4T1 breast cancer cells were treated with capecitabine in the presence of immune cells' conditioned media from mice administered with PFM. Cell viability was evaluated by MTT assay. In vivo, BALB/c mice (healthy, bearing breast cancer or with potential metastasis) were treated or not with capecitabine and administered with PFM. Blood cell counts, intestinal damages, lung histology and serum cytokines were evaluated. Results showed that capecitabine's toxicity on 4T1 cells was improved by the immune cells from mice that received PFM when the lower dose of capecitabine was evaluated. PFM reduced capecitabine side effects in all the mouse models and decreased intestinal mucositis and mortality. PFM administration to mice under chemotherapy maintained the anti-cancer/anti-metastasis effect of capecitabine with similar or decreased values for serum IL-10 and TNF-α and decreased IL-6, a cytokine related to poor prognosis in advanced cancer patients. In addition, PFM by itself reduced metastasis without side effects and improved the host's immune response. PFM has a potential to be administered as an immune adjuvant in patients under chemotherapy without affecting the treatmentFil: Méndez Utz, Virginia Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Perdigon, Gabriela del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: de Moreno, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Association of folate production and immune modulation by seleceted bacteria in Parkinson's disease models

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative process that affect motor functions and involves an inflammatory response and B group vitamins' deficiency. Folate depletion with hyperhomocysteinemia are related with immune activation ; however, the association between folate (vitamin B9) and the immune system in PD requires further research. Aim: To evaluate the effect of folate-producing and immunomodulatory lactic acid bacteria (LAB) in PD models. Methods. Streptococcus thermophilus (St.) CRL808 (folate producer strain), and St. CRL807 (immunomodulatory strain) were evaluated individually using in vitro and in vivo PD models. N2a neuronal cells were differentiated to dopaminergic neurons with di-butyryl cyclic AMP and then exposed to the neurotoxin 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP+) in presence of intracellular extracts from LAB or the commercial vitamin B9. Cell viability, IL-6 production and reactive oxygen species (ROS) were determined. In vivo, LAB were administered to mice injected with 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP). Motor capacity, tyrosine hydroxylase (TH) in brain, and cytokines in serum were evaluated. Results: Neurotoxic effect of MPP+ decreased in cells cultured with both LAB intracellular extracts. This result was related with significant (p<0.05) decrease of ROS formation and IL-6 release by the neurons Mice given LAB improved motor skills altered by MPTP and significantly (p<0.05) increased the number of TH+ neurons in the brain . The LAB effect was associated to decreased pro-inflammatory cytokines such asIL-6 and TNF-alpha and increased levels of IL-10 in the serum of the mice. Conclusions. LAB selected as folate producers and as immunomodulators have the potential to be used as adjuvants in PD, improving both vitamin deficiency and the inflammatory state associated with this pathology, which translates into less loss of dopaminergic neurons and better motor skills.Fil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Savoy, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Leblanc, Jean Guy Joseph. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: de Moreno, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaLXVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica (SAIC); LXIX Reunión anual de la Sociedad Argentina de Immunología (SAI); LIII Reunión anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimental (AAFE) y XI Reunión anual de la Asociación Argentina de Nanomedicinas (NANOMED-AR)ArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaSociedad Argentina de InmunologiaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalAsociación Argentina de Nanomedicina

Folate producing Streptococcus thermophilus CRL808 decreased sympthoms of neurological damages in a mouse parkinson's disease model and exerted neuroprotector effect in vitro

Parkinson's disease (PD) results from the dysfunction and degeneration of dopaminergic neurons within the substantia nigra pars compacta, and is characterized by persistent tremors, bradykinesia, rigidity and instability in posture. At the cellular level, the pathogenic process involves high levels of oxidative stress, mitochondrial dysfunction and apoptosis. Many studies showed that dietary factors, including B-Group vitamins, may be involved in the etiology of PD. It has been shown that patients with PD present folate deficiencies with increases in homocysteinemia. The aim of this study was to evaluate the effect of Streptococcus (S.) thermophilus CRL808, a folate-producing strain, in an animal model of PD and in vitro using neuron cell cultures. For the in vivo study, C56BL/6 mice were injected subcutaneously with the neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), using 5 doses of 20 mg/kg each during 4 days. Mice were also injected intraperitoneally with probenecid (250 mg/kg) to decrease the renal excretion of MPTP and achieve the chronicity. S. thermophilus CRL808 was orally administered (1x108 CFU/ml) starting 7 days before injection with MPTP until the end of the experiment. Each mouse received 100µl of the bacterial suspension daily. Control animals injected or not with MPTP received 100µl of physiological solution. Each mouse was subjected to behavior tests (vertical and horizontal bar, and the nasal bridge adhesive elimination). For the in vitro model, the mouse Neuro-2a (N2a) neuroblastoma cells were cultured in the presence and absence of folic acid. Oxidative stress was induced with MPP+ (toxic metabolite from MPTP). The intracellular extract from S. thermophilus CRL808 was added to the cell cultures and the effect was compared with commercial folic acid. Cell viability and proliferation were evaluated using the MTT assay. Results obtained in the in vivo model of PD showed that mice that received S. thermophilus CRL808 presented milder symptoms of the pathology compared to the PD control group. This effect was observed in the three evaluated behavior tests, in which on average, the time used to complete each test was reduced by half when compared with the PD control, with results close to those of healthy control animals. The in vitro assay showed that the exposure to MPP+ significantly increased the death of N2a cells. In contrast, when vitamin B9 or the intracellular extract of S. thermophilus CRL808 was added to the culture medium, this effect was reversed or significantly decreased. The results obtained demonstrate the neuroprotective properties of S. thermophilus CRL808 against the toxicity of MPTP and MPP+. This bacterial strain has an important potential for future studies in the Parkinson´s disease model.Fil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Savoy, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Leblanc, Jean Guy Joseph. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: de Moreno, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaXIII Congreso Argentino de Microbiología GeneralSan LuisArgentinaSociedad Argentina de Microbiología Genera

Hexachlorocyclohexane: sources, harmful effects and promising bacteria for its bioremediation

Highly toxic organic wastes have been released into the environment over a long time. Persistent organic pollutants (POPs) such as pesticides, fuels, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), and dyes are some of these compounds (Wania et al. 1993). POPs are resistant to biodegradation by native flora (Diez et al. 2010) compared to the naturally occurring organic compounds that are readily degraded. Therefore, hazardous compounds and chemicals have become one of the worldwide problems today. Among POPs, organochlorine pesticides (OPs) constitute a major environmental problem, mainly because of their high persistence and ability to bioaccumulate in the food chain, as well as for their toxicity (Xue et al. 2006, Fuentes et al. 2010).Fil: Simón Solá, María Zoleica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Paterlini, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Polti, Marta Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Alvarez, Analia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentin

The potential use of lactic acid bacteria in neurodegenerative pathologies

Aging is a common factor that leads to the development of neurodegenerative diseases such as Parkinson´s and Alzheimer´s. Probiotics have the potential to act against some of the effects associated to aging and these diseases like the decrease of neurotransmitter levels, chronic inflammation, oxidative stress and neuronal apoptosis. They also can exert benefits against gastrointestinal disorders that accompany these pathologies such as diarrhea, constipation, deficient intake of vitamins, among others. In the present chapter, some mechanisms related to neurological disorders that can be prevented or ameliorated improved by probiotics as well as the importance of the gut-brain axis in order to understand the potential of probiotics against neurodegenerative diseases will be discussed.Fil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Terán, María del Milagro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Savoy, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Leblanc, Jean Guy Joseph. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: de Moreno, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentin

Efecto neuroprotector ejercido por una cepa de bacteria láctica productora de tiamina en modelos de Enfermedad de Parkinson

La tiamina o vitamina B1 ejerce un efecto beneficioso en el sistema nervioso y su deficiencia puede asociarse al desarrollo y progresión de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson (EP). La EP es un proceso neurodegenerativo que afecta la función motora y aunque diferentes factores están involucrados en su etiología, se conoce que está asociada con una importante respuesta inflamatoria. Numerosos estudios muestran la reversión de los síntomas de la EP al restaurar los niveles de tiamina. Algunas cepas de bacterias lácticas (BL) son capaces de sintetizar tiamina, pudiendo ser utilizadas como bio-estrategia para prevenir y tratar su deficiencia. El objetivo del trabajo consistió en estudiar el efecto fisiológico ejercido por una BL capaz de producir tiamina en modelos de EP. Lactobacillus (L.) plantarum CRL1905 (cepa productora de tiamina) se evaluó utilizando modelos de EP in vitro e in vivo. Las células neuronales N2a fueron expuestas a la neurotoxina 1-metil-4-fenilpiridinio (MPP+), en presencia y ausencia de amprolio (análogo estructural de la tiamina), y se estudió el efecto del extracto intracelular de L. plantarum CRL1905 en comparación con tiamina comercial. Se determinó la viabilidad celular mediante el ensayo colorimétrico de MTT (3-[4,5-dymethilthiazol-2-il]-2,5-difenil-tetrazolium bromuro) y la producción de IL-6 en los sobrenadantes de cultivo. In vivo, se administró L. plantarum CRL1905 por vía oral a ratones inyectados con 1-metil-4-fenil-1,2,3,6 tetrahidropiridina (MPTP). Se realizaron los controles correspondientes (grupos MPTP, control sano y ratones con tiamina comercial), y se evaluó la capacidad motriz y las citoquinas producidas en suero y a nivel cerebral. Los resultaron mostraron una disminución en la viabilidad de las células neuronales incubadas con amprolio, acentuándose en presencia de MPP+. Este efecto neurotóxico se vio reducido en las células cultivadas con el extracto intracelular de L. plantarum CRL1905, obteniéndose mayores porcentajes de sobrevida neuronal, incluso comparado al tratamiento con tiamina comercial. Además, el extracto bacteriano previno el aumento de IL-6 inducido por MPP+ en las distintas condiciones de cultivo. Los ratones que recibieron L. plantarum CRL1905 tuvieron mejor desempeño en la ejecución de las pruebas motrices en comparación con el grupo MPTP. El efecto de L. plantarum CRL1905 se asoció a una disminución local de IL-6, IL-10 y TNF-alfa en los cerebros de los ratones. El MPTP también produjo el aumento de estas citoquinas en el suero de los animales, lo que se vio contrarrestado en presencia de la BL. Como conclusión, la administración oral de L. plantarum CRL1905, capaz de producir tiamina, produjo disminución de las pérdidas motrices distintivas de la EP. Su efecto se asoció a la capacidad de modular citoquinas, especialmente la IL-6 tanto a nivel local como sistémico y en el modelo in vitro de neurotoxicidad. Así, L. plantarum CRL 1905 posee potencial de ser utilizada como suplemento para contrarrestar las deficiencias de tiamina y así prevenir o disminuir síntomas asociados a la EP.Fil: Terán, María del Milagro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Pérez Visñuk, Daiana Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: de Moreno, Maria Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Savoy, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; ArgentinaFil: Leblanc, Jean Guy Joseph. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaIII Jornadas de microbiología: sobre temáticas específicas del NOASan Miguel de TucumánArgentinaAsociación Argentina de Microbiología. Filial NO