ISSN 1301-109X | e-ISSN 2147-8325
Northwestern Medical Journal
Evaluating the Effect of a Food-origin <i>Lactobacillus plantarum</i> Strain on Th17 Related Cytokines [Turk J Immunol]
Turk J Immunol. 2022; 10(3): 170-178 | DOI: 10.4274/tji.galenos.2022.54154

Evaluating the Effect of a Food-origin Lactobacillus plantarum Strain on Th17 Related Cytokines

Mehri Joghataei1, Gholamreza Pouladfar2, Fakhri Shahidi1, Mehdi Kalani2
1Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Agriculture, Department of Food Science and Technology, Mashhad, Iran
2Professor Alborzi Clinical Microbiology Research Center, Nemazee Hospital, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran

Objective: This study aimed to assess the impact of a wild strain of Lactobacillus plantarum (PL4) on the production of IL-10 and T helper (Th) 17 related cytokines, including interleukin (IL)-17A, IL-17F, IL-21, and IL-22, compared to a standard probiotic strain, Lactobacillus plantarum. PL4 was isolated from Lighvan cheese and its probiotic potential was proved before. Probiotics with immune regulatory activity might be effective in the case of Th17 cells and IL-17-related pathways, which are involved in the pathogenesis and are associated with a worse result of some diseases. These regulatory effects might be arising from different bacterial cell substances.
Materials and Methods: Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were treated with cell debris and cell extract of both strains with and without human anti-CD3/CD28 T-cell activator beads in order to determine immunomodulatory effects of the strains. A number of cytokines were assessed.
Results: Bacterial cell debris and extract had no stimulatory or suppressive effects on the Th17 related cytokines and only the debris of both strains increased IL-10 production significantly. When PBMC pretreated with bacterial cell debris or extracts was stimulated with anti-CD3/CD28 beads, both strains down-regulated IL-17F. PL4 extract could decrease IL-21 and IL-17A but conversely, its debris increased these cytokines.
Conclusion: Pretreatment with PL4 extract induced lower levels of IL-17A, IL-17F, IL-21 and IL-10 in stimulated PBMCs, implying an antiinflammatory potential of this strain. Significant differences among the effects of the strains confirmed strain dependency of their immunomodulatory properties.

Keywords: Lactobacillus plantarum, immunomodulatory properties, Th17 related cytokines, PBMC

Gıda Kökenli Lactobacillus plantarum Suşunun Th17 ile İlişkili Sitokinler Üzerindeki Etkisinin Değerlendirilmesi

Mehri Joghataei1, Gholamreza Pouladfar2, Fakhri Shahidi1, Mehdi Kalani2
1Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Agriculture, Department of Food Science and Technology, Mashhad, Iran
2Professor Alborzi Clinical Microbiology Research Center, Nemazee Hospital, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran

Amaç: Bu çalışmada, yabani bir Lactobacillus plantarum (PL4) suşunun, interlökin (IL)-10 ve IL-17A, IL-17F, IL-21 ve IL-22 dahil olmak üzere T helper (Th) 17 ile ilişkili sitokinlerin üretimi üzerindeki etkisini, standart bir probiyotik suş olan Lactobacillus plantarum ile karşılaştırarak değerlendirmesi amaçlanmıştır. PL4, Lighvan peynirinden izole edilmiş ve probiyotik potansiyeli daha önce kanıtlanmıştır. İmmün düzenleyici aktiviteye sahip probiyotikler, patogenezde yer alan ve bazı hastalıkların daha kötü bir sonucu ile ilişkilendirilen Th17 hücreleri ve IL-17 ile ilgili yolaklar durumunda etkili olabilmekte ve bu düzenleyici etkiler, farklı bakteri hücre maddelerinden kaynaklanabilmektedir.
Gereç ve Yöntem: Periferik kan mononükleer hücreleri (PBMC), suşların immünomodülatör etkilerini belirlemek için, insan anti-CD3/CD28 T hücre aktivatör boncukları olan ve olmayan her iki suşun hücre debrisi ve hücre ekstraktı ile muamele edildi. Kültür süpernatanlarında sitokinlerin miktarları belirlendi.
Bulgular: Bakteriyel hücre debris ve ekstraktı, Th17 ile ilgili sitokinler üzerinde hiçbir uyarıcı veya baskılayıcı etki göstermedi ve sadece her iki suşun debrisi IL-10 üretimini anlamlı ölçüde artırdı. Bakteriyel hücre debrisi veya ekstraktı ile ön işleme tabi tutulan PBMC, anti-CD3/CD28 boncukları ile uyarıldığında, her iki suş da IL-17F seviyelerini azalttı. PL4 ekstraktı, IL-21 ve IL-17A seviyelerini azaltmasının tersine PL4 ekstrat debrisi bu sitokinleri artırdı.
Sonuç: PL4 ekstraktı ile ön muamele, uyarılmış PBMC’lerde daha düşük IL-17A, IL-17F, IL-21 ve IL-10 seviyelerine neden olmuştur, bu bulgular bu suşun anti-enflamatuvar potansiyelini göstermektedir. Suşların etkileri arasındaki önemli farklılıklar, immünomodülatör özelliklerinin suş bağımlılığını doğrulamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Lactobacillus plantarum, immunomodulatory properties, Th17 related cytokines, PBMC

Mehri Joghataei, Gholamreza Pouladfar, Fakhri Shahidi, Mehdi Kalani. Evaluating the Effect of a Food-origin Lactobacillus plantarum Strain on Th17 Related Cytokines. Turk J Immunol. 2022; 10(3): 170-178

Corresponding Author: Gholamreza Pouladfar, Iran
Manuscript Language: English
LookUs & Online Makale