Abstract
Doelstelling. Het verduidelijken van het effect van Lactobacillus plantarum 299v op het speekselcortisol en het speeksel IgA niveau bij jongvolwassenen onder examenstress. Opzet. Eenenveertig studenten met een aankomend academisch examen werden geïncludeerd in een gerandomiseerd dubbelblind, placebogecontroleerd onderzoek. De probiotische bacteriën of het placeboproduct werden gedurende 14 dagen eenmaal daags in capsules toegediend. Bij elke bemonstering werd speeksel afgenomen en een waargenomen stresstest ingevuld. Speeksel werd verzameld voor cortisolanalyse door Electrochemiluminescentie Immunoassay (ECLI) en speeksel-IgA werd geanalyseerd door Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). De overvloed aan lactobacillen werd geëvalueerd door het kweken van speeksel op een selectief medium en identificatie van L. plantarum 299v werd uitgevoerd op willekeurig geselecteerde kolonies door een willekeurige amplificatie van polymorfe DNA (RAPD) typering. Resultaten. Er werd een significant verschil in cortisolspiegels gevonden tussen de behandelingsgroep en de placebogroep (), samen met een significante toename van de niveaus van lactobacillen in de behandelingsgroep vergeleken met de placebogroep (). Er werden geen significante veranderingen gevonden voor speeksel IgA. Conclusie. Een probiotische bacterie met het vermogen om symptomen van prikkelbare darm syndroom (IBS) te verminderen, verbood verhoogde niveaus van de stress marker cortisol tijdens de onderzoeksperiode. Het registratienummer van de studie is NCT02974894, en de studie is geregistreerd bij ClinicalTrials.gov.
1. Inleiding
Er is een verband tussen het spijsverteringskanaal en fysiologische stress en speekselcortisol en speekselimmunoglobuline A (speeksel-IgA) kunnen worden genomen als markers van stress . Cortisol is een steroïde hormoon dat door de bijnieren wordt afgegeven als reactie op stress en verhoogde niveaus worden in verband gebracht met onderdrukking van het immuunsysteem . Speeksel IgA maakt deel uit van de orale immuunafweer en is het meest voorkomende antilichaam in speeksel, voornamelijk in de vorm van secretorisch IgA . Kleine speekselklieren, verspreid over het mondslijmvlies, scheiden ongeveer 30-35% af van al het speeksel-IgA dat voorkomt in het volledige speeksel van volwassenen.
Probiotica worden gedefinieerd als “levende micro-organismen die, wanneer zij in voldoende hoeveelheden worden toegediend, de gastheer een gezondheidsvoordeel verschaffen” . L. plantarum 299v heeft in eerdere studies een positief effect aangetoond op symptomen van het prikkelbare darm syndroom (IBS) zoals een opgeblazen gevoel en pijn . Er is ook aangetoond dat deze stam lekken in de darmen tegengaat, wat op zijn beurt de reactie van de hypothalamus-hypofyse-bijnieras (HPA) op stress zou kunnen verzwakken. Er zijn nog geen eerdere studies verricht naar het effect van L. plantarum 299v op stressgerelateerde aandoeningen. Wel is bij rattenpups die door scheiding van hun moeder gestresst waren, aangetoond dat een probiotisch mengsel van Lactobacillus rhamnosus R0011 en Lactobacillus helveticus R0052 de corticosteronspiegel, het cortisolanalogon, in het bloed van de dieren aanzienlijk verlaagde. Ook werden ratten onderworpen aan een acute, in de tijd beperkte stressor minder gestrest na behandeling met Lactobacillus farciminis , samen met verlaagde niveaus van lipopolysacchariden (LPS) in het bloed.
Er is niet veel bekend over de effecten van probiotische bacteriën op stress markers in het speeksel, ondanks het feit dat speekselafname een gemakkelijke en niet-invasieve methode is die de proefpersoon geen schade of ongemak toebrengt. Dit is vooral belangrijk bij de evaluatie van stressmarkers, waarbij een acute stijging te wijten kan zijn aan de bemonsteringsmethode en niet aan de in het onderzoek geëvalueerde acute stressor. Wat de effecten van probiotica op het speeksel IgA-niveau betreft, hebben de meeste studies betrekking op de incidentie van diverse luchtweginfecties, en in een eerdere studie werd gemeld dat het secretorische IgA-niveau in de ontlasting toenam bij een groep kinderen die een product met L. rhamnosus HN001 kregen in vergelijking met een placebogroep. Vergelijkbare resultaten werden verkregen met de stam L. rhamnosus GG.
Chronische stress wordt in verband gebracht met verhoogde cortisolspiegels, maar of cortisol een oorzakelijk agens is voor de fysiologische stressreacties of er slechts een gevolg van is, staat open voor discussie . Het vrijkomen van cortisol is een vertraagde perifere reactie op acute stress en er wordt gesuggereerd dat cortisol zowel een stimulerende als een onderdrukkende werking heeft op de stressreactie van het lichaam. Een voorbeeld van een stimulerende werking is het op gang brengen van de cardiovasculaire activering; in reactie op bijvoorbeeld een bloedingstressor onderdrukt cortisol echter de reactie op een verminderd vochtvolume door de aanvankelijke snelle secretie van vasoconstrictieve stresshormonen te remmen. Wat de immuunregulerende eigenschappen van cortisol betreft, wordt gesuggereerd dat de secretie ervan bescherming biedt tegen de “overshoot” van de immuunrespons die anders in reactie op stress zou plaatsvinden. Het is echter nog niet duidelijk welk doel het verhoogde cortisolniveau dient tijdens de reactie van het lichaam op stress.
In de huidige studie was het hoofddoel het effect van de probiotische bacterie Lactobacillus plantarum 299v op het speekselcortisolniveau bij jonge volwassenen onder onderzoeksstress te verduidelijken. Speeksel IgA van kleine klieren en in heel menselijk speeksel werd gemeten als alternatieve markers van stress. De hypothese was dat de cortisolspiegels in de testgroep zouden worden verlaagd of gestabiliseerd, in vergelijking met de placebogroep waar de cortisolspiegels naar verwachting zouden stijgen als gevolg van de door het examen veroorzaakte stress. Daarentegen werd verwacht dat de speeksel IgA niveaus zouden stijgen in de testgroep in vergelijking met de placebogroep.
2. Materialen en Methoden
2.1. Studieopzet
In deze gerandomiseerde, dubbelblinde placebogecontroleerde studie namen vrijwillige studenten van de Universiteit van Lund, in de leeftijd tussen 18 en 30 jaar, deel tijdens hun examenperiode. Exclusiecriteria waren zwangerschap en inname van antibiotica en tijdelijke cortisone medicatie tijdens de studieperiode. Er werd een vermogensberekening uitgevoerd om het aantal proefpersonen te bepalen en 40 personen werden als voldoende beschouwd. 42 gezonde jonge volwassenen meldden zich vrijwillig aan voor de studie, 28 vrouwen en 14 mannen, en alle deelnemers gaven hun ondertekende geïnformeerde toestemming voor de studie. Na één uitvallende man hebben 41 personen de gehele experimentele periode volbracht. 21 personen kregen het testproduct in een dagelijkse dosis van 1 1010 kolonievormende eenheden van L. plantarum 299v in capsules (L. plantarum 299v, aardappelzetmeel, hydroxypropylmethylcellulose en magnesiumstearaat, (Probi AB, Lund, Zweden)) en 20 personen kregen placebo-capsules, die dezelfde ingrediënten bevatten als het testproduct, met uitzondering van de bacteriën. Voor aanvang van de experimentele periode was er een wash-out periode van twee weken, waarin de deelnemers werd opgedragen geen probiotica te gebruiken. De inname van de capsule vond daarna eenmaal per dag na de lunch plaats en de proefpersonen werd gevraagd een uur na de inname niet te eten, te drinken, te roken of te snuiven. De deelnemers kregen ook de instructie om ofwel op de capsule te kauwen tot het poeder in de mond was opgelost (minimaal 30 seconden), ofwel de capsule op een lepel te legen en het poeder 30 seconden te kauwen voordat ze het innamen. De referentiemonsters van alle deelnemers werden verzameld op dag 0, vóór inname van het product. De studie duurde 14 dagen en de startdatum werd voor alle deelnemers individueel bepaald, binnen een tijdsspanne van 1,5 week.
2.2. Psychologische beoordeling
Een psychologische beoordeling werd opgenomen om de proefpersonen in staat te stellen hun zelf ervaren stress te evalueren. Een vragenlijst met 30 vragen ontwikkeld door Levenstein et al. werd gebruikt en de verkregen lagere score wijst op een lagere graad van stress en vice versa. Een index die een getal tussen 0 en 1 oplevert, werd berekend met behulp van de volgende formule Speekselbemonstering
Minor gland speeksel werd verzameld van de lagere labiale mucosale gebieden zoals eerder beschreven en hele speeksel werd geoogst op dezelfde bemonstering dag. Om de invloed van circadiane variaties in speekselafscheiding tijdens het verzamelen te verminderen, werden alle monsters genomen tussen 15 en 17 uur. Alle monsters werden verzameld op dag 0 en dag 14, en op dagen 5 en 10 werden alleen cortisolmonsters genomen. De deelnemers werden geïnstrueerd niet te eten, te drinken, te snuiven, te roken, hun tanden te poetsen of enige vorm van lichaamsbeweging te doen één uur voor het tijdstip van de bemonstering. Alcohol was ook verboden twaalf uur voor de afspraak voor de staalafname.
2.4. Cortisol Analyse
Bemonstering van speeksel voor de cortisol analyse werd uitgevoerd met een Salivette® voor cortisol (Sarstedt, Duitsland) en het werd gedaan na verzameling van speeksel voor IgA analyse. De deelnemers kregen de instructie om de salivette gedurende 2-5 min in de mond te laten circuleren, totdat deze gevuld was met speeksel en het daarna voorzichtig terug te spugen in het buisje. De buisjes werden op ijs gelegd en later bij -20°C ingevroren tot de analyse. De cortisolanalyse werd uitgevoerd door Labmedicin Skåne (de universiteits- en regionale laboratoria in de regio Skåne, Zweden) en werd uitgevoerd volgens de accreditatie. De gebruikte methode was een eenstaps competitie-assay met de detectietechniek Electrochemiluminescentie Immunoassay (ECLI) op basis van ruthenium (Ru) derivaat .
2.5. Speeksel IgA Analyse
Minor gland speeksel werd verzameld van de onderlip door middel van een SialoPaper ® strip (Oraflow Inc, New York, USA) en voorzichtig geplaatst op mucosa gedurende 60 s en het speeksel volume binnen de strip werd gemeten door een Periotron ® 8000 (Oraflow Inc, New York, USA). De SialoPaper-strip werd in 1 ml PBS (1,5 ml PP, Sarstedt, Duitsland; Phosphate Buffered Saline, Dulbecco A, Oxoid, Engeland) op ijs gelegd en bij -80°C bewaard tot de analyse. Het niet-gestimuleerde volledige speeksel werd verzameld na bemonstering van het speeksel van de kleine klieren. De deelnemers gingen zitten, leunden lichtjes voorover, en lieten het speeksel uitlekken in een 2 mL microbuisje met behulp van een steriel rietje (1 mL steriele wegwerppipetten, Kemikalia, Zweden; 2 mL PP, Sarstedt, Duitsland). Alle monsters werden tot de analyse bewaard bij -80°C.
De concentratie van IgA die in het speeksel wordt afgescheiden is relatief ten opzichte van de totale hoeveelheid eiwit en daarom wordt de eenheid % IgA/totaal eiwit gekozen om het resultaat van de analyse van het hele speeksel weer te geven. Dit is relevant omdat de afscheiding van IgA verandert met de speekselstroomsnelheid, die op zijn beurt verandert met prikkels op het autonome zenuwstelsel, bijvoorbeeld acute stress, chronische stress, en rust. Deze verandering in de doorstroomsnelheid wordt verantwoord door het % IgA/totaal eiwit in speeksel te meten, waardoor het een nauwkeurige methode is bij het vergelijken van gegevens van verschillende proefpersonen.
Om de speeksel IgA-concentratie te analyseren, werd een aangepaste sandwich-ELISA uitgevoerd volgens Krzywkowski et al. , met gebruikmaking van α1- en α2-keten-specifieke geiten anti-humaan IgA (5 μg/mL, Sigma I0884; Sigma Chemical Co, St Louis, MO, USA) geconjugeerd met alkalische fosfatase (Sigma A9669; verdunning 1 : 30.000 in PBST). De totale eiwitconcentratie werd geanalyseerd met een snelstart-eiwitbepaling (BIO-RAD).
Het speeksel-IgA in het kleine klierspeeksel werd uitgedrukt in mg/100 mL. De analyse van speeksel-IgA werd uitgevoerd aan de faculteit voor Odontologie van de Universiteit van Malmö (Malmö, Zweden).
2.6. Om de orale lactobacillen te analyseren kauwden de proefpersonen op een paraffine pellet (Orion Diagnostics) om de afscheiding van speeksel te stimuleren, en de verzameling gebeurde op dezelfde manier als voor speeksel IgA in het hele speeksel. Het verzamelen van dit speekselmonster gebeurde aan het einde van elke bemonstering, aangezien deze bemonsteringsmethode sterk gestimuleerd speeksel oplevert, in tegenstelling tot de andere methoden. De buisjes werden op ijs gelegd en 0,25 ml speekselmonster werd overgebracht in een ander steriel microbuisje (1,5 ml PP, Sarstedt, Duitsland) dat 0,5 ml invriesmedium bevatte. Beide buisjes werden bewaard bij -80°C tot analyse.
De hoeveelheid lactobacillen werd geëvalueerd door het tellen van de platen. De monsters werden verdund en uitgesmeerd op Rogosa agar platen (Oxoid, Engeland) en de platen werden gedurende 72 uur bij 37°C geïncubeerd onder anaerobe omstandigheden (2,5 L, AnaeroGen™, Oxoid). Van elke plaat werden willekeurig twee kolonies geplukt en opnieuw gekweekt. De isolaten werden ingevroren en bewaard in invriesmedia bij -80°C.
2.7. Identificatie van L. plantarum 299v
Voor DNA-extractie van elk isolaat werden de monsters ontdooid en kort voor toevoeging van 1 mL steriel MilliQ-water en centrifugatie bij maximale snelheid (14 800 g, 1 min) gedraaid. Het supernatans werd verwijderd en nog eens 0,25 ml steriel MilliQ-water werd toegevoegd. Het resterende celextract werd met steriele Assistent® glasparels (Ø 2 mm, Glaswarenfabrik Karl Hecht, Duitsland) gladgemalen in een schudapparaat (6°C, 30 min) en alle monsters werden vervolgens gebruikt in een random amplificatie van polymorf DNA (RAPD)-reactie, om het voorkomen van L. plantarum 299v te bestuderen. Mastermix voor 35 monsters, inclusief 175 μL buffer (Qiagen, Duitsland), 35 μL dNTP (Roche Diagnostics, Duitsland), 35 μL Primer 73 (Qiagen, Duitsland) en 8,75 μL Taq-Polymerase (Qiagen, Duitsland), werd bereid. 7,25 pi van de mastermix werd toegevoegd aan elke PCR-buis (Gene Amp 0,5 mL, Applied Biosystems, Singapore) samen met 42,75 pi van H2O en 1 pi van het supernatant van de monsters.
De RAPD-reactie werd uitgevoerd in een PCR-machine (Perkin Elmer, DNA Thermal Cycler, USA) volgens Quednau et al. . Gels voor de gelelektroforese werden bereid door 0,75 g Agarose DNA Grade Electran® (VWR, België) toe te voegen aan 50 mL TB-buffer; vervolgens werd de oplossing verhit tot ze kookt en in geltanks gegoten om af te koelen. De gels werden ten slotte in gelbakken met TB-buffer gebracht. 2-5 μL van elk monster werd toegevoegd in elk putje samen met 3 μL laadbuffer voor het uitvoeren van de elektroforese (100 V, 1 uur). Gel Redx3 (Biotium Inc., USA), 1 ml in 99 ml dH 2 O, werd gedurende 20 min gebruikt om de gels te kleuren en er werden foto’s genomen volgens Quednau et al. Statistische berekeningen
De gegevens werden statistisch geëvalueerd met behulp van een Kruskal-Wallis One-Way Analysis of Variance (ANOVA) op Ranks of een Mann-Whitney Ranks Sum test indien van toepassing. Een -test werd gebruikt voor paarsgewijze vergelijking van de absolute IgA-concentraties en van de absolute cortisolniveaus. De statistische hulpmiddelen waren Sigma Plot (11.0 en 12.0) en Excel 2013. Bovendien werd een incidentietest met betrekking tot het voorkomen van L. plantarum 299v uitgevoerd met Fisher Exact test, met behulp van QuickStat (2.6). De gegevens werden gepresenteerd als mediaan en interkwartielafstand, alsook als gemiddelde en standaardafwijking. De minimum- en maximumwaarden voor de cortisolmonsters werden verwijderd om het effect van uitschieters te elimineren, aangezien er een duidelijke afwijking in de gegevens te zien was. Dit betrof alleen de cortisolmonsters. Er werd gecontroleerd voor waarden van deelnemers die niet aan alle eisen van de studie voldeden en deze bleken niet af te wijken. Hun resultaten werden dan ook opgenomen.
2.9. Ethische Toestemming
De studie werd goedgekeurd door de Regionale Ethische Toetsingsraad in Lund (Ref 2013/166) en de ethische overwegingen omvatten de voordelen en risico’s met het gebruikte product en de mogelijkheid van reeds bestaande persoonlijke relaties tussen het verantwoordelijke testpersoneel en de proefpersonen die de studie uitvoerden.
3. Resultaten
3.1. Evaluatie van de Psychologische Evaluatie
De psychologische evaluatie toonde geen significant verschil van waargenomen stress tussen de groepen, en er was bovendien geen significant verschil binnen elke groep bij vergelijking van de verschillende steekproefdagen.
3.2. Cortisolspiegels in speeksel
De absolute cortisolspiegels (nM) op de referentiedag (dag 0) waren 9,18 (±2,50) voor de placebogroep en 9,47 (±2,96) voor de testgroep, met geen significant verschil tussen de twee groepen (). Wanneer de relatieve verandering in mediane cortisolniveaus werd vergeleken met een referentiewaarde op dag 0 (uitgangswaarde), werd een significant verschil gevonden tussen de groepen op dag 10 (; figuur 1). Binnen de groepen werd geen significantie gevonden.
3.3. De absolute IgA-spiegels (mg/100 ml) in het speeksel van de kleine klier op de referentiedag (dag 0) waren 1,99 (±3,76) voor de placebogroep en 4,80 (±9,17) voor de testgroep, zonder significant verschil tussen de twee groepen (). De absolute IgA-niveaus (% IgA/totaal eiwit) in het volledige speeksel op de referentiedag (dag 0) waren 25,3 (±7,37) voor de placebogroep en 27,1 (±12,2) voor de testgroep, met geen significant verschil tussen de twee groepen (). In tegenstelling tot de veranderende cortisolspiegels werden de mediane speeksel IgA-concentraties in het hele speeksel of het speeksel van de kleine klieren niet beïnvloed door de probioticaconsumptie; dat wil zeggen, er werd geen significant verschil aangetoond tussen de probioticagroep en de placebogroep (Figuren 2 en 3, resp.).
Figuur 2
De relatieve verandering in de mediaan % IgA/totaal eiwitconcentratie van het speeksel (dag 14 – dag 0) en het 25e en 75e percentiel (kader), alsmede het 10e en 90e percentiel (foutbalkjes). De stippen geven uitschieters aan. Alle gegevens zijn opgenomen.
Figuur 3
Relatieve verandering in het mediane IgA-monster voor de kleine klier, weergegeven als mg/100 ml, bij vergelijking van dag 0 met dag 14. Het kader geeft het 25e en 75e percentiel aan en de foutbalk het 10e en 90e percentiel. De stippen geven de uitbijters aan. Alle gegevens zijn opgenomen.
3.4. Op dag 14 was er een significante toename van het aantal lactobacillen in het speeksel van de proefpersonen die probiotica innamen, vergeleken met de proefpersonen die het placeboproduct kregen (). De toename was ook significant binnen de probioticagroep bij vergelijking van de uitgangswaarde met de laatste bemonsteringsdag (, figuur 4). De incidentie van isolaten geïdentificeerd als L. plantarum 299v was significant verhoogd op dag 14 bij personen met detecteerbare niveaus van lactobacillen, zowel in vergelijking met de placebogroep als met de uitgangswaarde ().
Figuur 4
Bundantie van lactobacillen in log(kve/mL) met de mediane waarden. De sterretjes () geven een significant verschil aan () ten opzichte van de placebogroep op dag 14 en de testgroep op dag 0.
4. Discussie
De meeste deelnemers hadden hun examen voor het einde van de studie, wat resulteerde in een duidelijke, maar niet significante (), piek van waargenomen stress op dag 10 voor de placebogroep. Dit valt samen met de piek in de speekselcortisolconcentratie in de placebogroep op dag 10 (figuur 1). In de probioticagroep daarentegen werd geen piek gezien, wat suggereert dat de probiotica-consumptie een effect had op stress, gezien als de afscheiding van cortisol uit de bijnieren. Op dag 14 waren veel van de vrijwilligers klaar met hun examens en kon dus een daling van cortisol worden verwacht, aangezien cortisol relatief snel reageert op acute stressoren.
Academische stress, hier in de vorm van een examenperiode, kan niet worden beschouwd als chronische stress, aangezien de deelnemers een einde van de stressvolle periode kunnen zien. Daarom wordt gesuggereerd dat academische stress meer lijkt op acute stress wat betreft de stressrespons. De cortisolniveaus van de huidige studie lagen in hetzelfde bereik als wat eerder is gerapporteerd voor acute stress.
Chronische stress is gerelateerd aan een aanhoudend verhoogde secretie van cortisol. Recentelijk is gedebatteerd of het de feitelijke verhoogde niveaus van cortisol zijn of eerder hoe de doelweefsels reageren op de verhoogde niveaus die de oorzaak zijn van vele ziekten en symptomen die geassocieerd worden met chronische stress. Wat wel bekend is, is dat een langdurige stijging van de bloedglucosespiegel kan leiden tot spierafbraak, vetophoping en -herverdeling en mogelijk diabetes. Een mogelijk doelwit voor probiotica zouden dus chronisch gestresste personen kunnen zijn, bij wie de aanhoudend verhoogde cortisolspiegels het risico verhogen op het ontwikkelen van ziekten die samenhangen met chronische stress.
Er zijn over het algemeen grote individuele verschillen in de gemeten niveaus van speeksel-IgA, waardoor pogingen om verschillen tussen kleine groepen individuen te zien, vertroebeld worden. De mediane waarden in de verschillende groepen komen echter goed overeen met die gerapporteerd door anderen. De huidige resultaten van de hele speekselmonsters toonden aan dat de waarden tussen placebo- en testgroep niet significant van elkaar verschilden en dat de mediane waarden in beide groepen vergelijkbaar waren. Als we kijken naar de relatieve verandering in elke groep, was de mediaanwaarde licht positief voor de probioticagroep, terwijl hij licht negatief was in de placebogroep. Bij vergelijking met het 25e en 75e percentiel wordt in de placebogroep een toename van een groot deel van de gedetecteerde speeksel IgA-spiegels waargenomen, wat het moeilijk maakt conclusies te trekken (figuur 2). Stressoren die chronische stress veroorzaken zijn in verband gebracht met verlaagde spiegels van speeksel IgA , terwijl is aangetoond dat acute stress de spiegels verhoogt , wat wijst op een activering van de immuunrespons. Daarom kan worden gesuggereerd dat de stressfactor in deze studie eerder acuut dan chronisch is.
Eerdere studies hebben een trend aangetoond die suggereert dat probiotica de speeksel IgA-spiegels kunnen verhogen tijdens stress. De proefpersonen in deze studie kregen echter slechts gedurende twee weken probiotica toegediend, en hoewel het lactobacillengehalte in deze groep significant hoger was, kan het zijn dat de onderzoeksperiode te kort was om op individueel niveau duidelijke veranderingen te zien. Vanwege de grote individuele verschillen in speeksel IgA niveaus, zou een groter aantal deelnemers in elke groep ook wenselijk zijn geweest.
De speeksel IgA niveaus in de kleine klier speeksel blijkt hoger te zijn dan gerapporteerd door anderen, wat te wijten zou kunnen zijn aan individuele verschillen of aan de studieopzet van dit werk. Er werd bijvoorbeeld een bepaald stressniveau en stresstype toegepast op de deelnemers, wat niet het geval was in de studie van Sonesson et al. Uit de gegevens van het speeksel van de kleine klier bleek dat de mediane waarden hoger waren in de testgroep dan in de placebogroep, maar het verschil tussen de groepen was niet significant. De toename lijkt groter in de groep die probiotica krijgt dan in de placebogroep, maar de relatieve verandering in mediaanwaarde is in beide groepen ongeveer even groot. De foutbalkjes wijzen echter op grote variaties binnen de groep die probiotica kreeg, wat de tegenstrijdigheid zou kunnen verklaren (Figuur 3).
Bemiddelde naturalistische stress, waaronder academische stress, ligt naar verwachting ergens tussen acute en chronische stress in wat betreft toename of afname van stressmarkers. Aangezien de stressor moeilijk te definiëren is met betrekking tot het soort stress dat wordt toegepast en aangezien de individuele stress die op elke deelnemer werd toegepast verschillend kan zijn geweest, zijn de gevonden niet-significante verschillen in overeenstemming met de theorie over hoe IgA stress kan weerspiegelen. Het zou gemakkelijker zijn geweest om veranderingen in speeksel IgA waar te nemen als de studieperiode langer zou zijn geweest, of als extra monsters één of twee weken na de studie zouden zijn genomen, aangezien de IgA-spiegels in andere studies ook enige tijd na de ervaren stress bleken te dalen. Een andere verklaring zou kunnen zijn dat, ook al werd de deelnemers gevraagd veranderingen in hun gezondheidstoestand te noteren (bv. verkoudheidsincidenten), dit niet werd gecontroleerd, noch vergeleken met uitschieters in de speeksel IgA-gegevens. Verkoudheid en andere infecties van de luchtwegen zouden waarschijnlijk een toename van speeksel IgA veroorzaken, omdat IgA deel uitmaakt van de eerste verdedigingslinie van het immuunsysteem tegen ziekteverwekkers.
Er was een significante toename van het gehalte lactobacillen in de probioticagroep, ook in vergelijking met de placebogroep, waaruit blijkt dat de toegediende bacteriën in de mondholte konden overleven (figuur 4). Dit werd ook ondersteund door het resultaat van de RAPD-typering, die wees op het voorkomen van L. plantarum 299v in de monsters waar het gehalte aan lactobacillen boven de detectiegrens lag. Er lijkt dus een verband te bestaan tussen de verhoogde aanwezigheid van probiotische bacteriën en de verlaagde cortisolspiegel in het speeksel.
5. Conclusies
Er is een significant verschil in cortisol secretie respons tussen proefpersonen die probiotica of placebo kregen, mogelijk in relatie tot stress. Bovendien werd een significante toename gezien in het lactobacillengehalte van de probioticagroep in vergelijking met de placebogroep. Daarentegen werd geen significantie gevonden voor speeksel IgA.
Belangenverstrengeling
Irini Lazou Ahrén is medewerker bij Probi AB. Het product en de placebo-capsules werden geleverd door Probi AB. Er zijn geen andere concurrerende belangen te melden.
Bijdragen van de auteurs
De twee eerste auteurs, Hannah Andersson en Cecilia Tullberg, hebben gelijkelijk bijgedragen aan dit artikel en het eerste auteurschap wordt gedeeld.
Erkenningen
De auteurs danken Jie Xu en Marie Kala, Lund University, voor hulp in het laboratorium.
3.4. Op dag 14 was er een significante toename van het aantal lactobacillen in het speeksel van de proefpersonen die probiotica innamen, vergeleken met de proefpersonen die het placeboproduct kregen (). De toename was ook significant binnen de probioticagroep bij vergelijking van de uitgangswaarde met de laatste bemonsteringsdag (, figuur 4). De incidentie van isolaten geïdentificeerd als L. plantarum 299v was significant verhoogd op dag 14 bij personen met detecteerbare niveaus van lactobacillen, zowel in vergelijking met de placebogroep als met de uitgangswaarde ().
Figuur 4
Bundantie van lactobacillen in log(kve/mL) met de mediane waarden. De sterretjes () geven een significant verschil aan () ten opzichte van de placebogroep op dag 14 en de testgroep op dag 0.
4. Discussie
De meeste deelnemers hadden hun examen voor het einde van de studie, wat resulteerde in een duidelijke, maar niet significante (), piek van waargenomen stress op dag 10 voor de placebogroep. Dit valt samen met de piek in de speekselcortisolconcentratie in de placebogroep op dag 10 (figuur 1). In de probioticagroep daarentegen werd geen piek gezien, wat suggereert dat de probiotica-consumptie een effect had op stress, gezien als de afscheiding van cortisol uit de bijnieren. Op dag 14 waren veel van de vrijwilligers klaar met hun examens en kon dus een daling van cortisol worden verwacht, aangezien cortisol relatief snel reageert op acute stressoren.
Academische stress, hier in de vorm van een examenperiode, kan niet worden beschouwd als chronische stress, aangezien de deelnemers een einde van de stressvolle periode kunnen zien. Daarom wordt gesuggereerd dat academische stress meer lijkt op acute stress wat betreft de stressrespons. De cortisolniveaus van de huidige studie lagen in hetzelfde bereik als wat eerder is gerapporteerd voor acute stress.
Chronische stress is gerelateerd aan een aanhoudend verhoogde secretie van cortisol. Recentelijk is gedebatteerd of het de feitelijke verhoogde niveaus van cortisol zijn of eerder hoe de doelweefsels reageren op de verhoogde niveaus die de oorzaak zijn van vele ziekten en symptomen die geassocieerd worden met chronische stress. Wat wel bekend is, is dat een langdurige stijging van de bloedglucosespiegel kan leiden tot spierafbraak, vetophoping en -herverdeling en mogelijk diabetes. Een mogelijk doelwit voor probiotica zouden dus chronisch gestresste personen kunnen zijn, bij wie de aanhoudend verhoogde cortisolspiegels het risico verhogen op het ontwikkelen van ziekten die samenhangen met chronische stress.
Er zijn over het algemeen grote individuele verschillen in de gemeten niveaus van speeksel-IgA, waardoor pogingen om verschillen tussen kleine groepen individuen te zien, vertroebeld worden. De mediane waarden in de verschillende groepen komen echter goed overeen met die gerapporteerd door anderen. De huidige resultaten van de hele speekselmonsters toonden aan dat de waarden tussen placebo- en testgroep niet significant van elkaar verschilden en dat de mediane waarden in beide groepen vergelijkbaar waren. Als we kijken naar de relatieve verandering in elke groep, was de mediaanwaarde licht positief voor de probioticagroep, terwijl hij licht negatief was in de placebogroep. Bij vergelijking met het 25e en 75e percentiel wordt in de placebogroep een toename van een groot deel van de gedetecteerde speeksel IgA-spiegels waargenomen, wat het moeilijk maakt conclusies te trekken (figuur 2). Stressoren die chronische stress veroorzaken zijn in verband gebracht met verlaagde spiegels van speeksel IgA , terwijl is aangetoond dat acute stress de spiegels verhoogt , wat wijst op een activering van de immuunrespons. Daarom kan worden gesuggereerd dat de stressfactor in deze studie eerder acuut dan chronisch is.
Eerdere studies hebben een trend aangetoond die suggereert dat probiotica de speeksel IgA-spiegels kunnen verhogen tijdens stress. De proefpersonen in deze studie kregen echter slechts gedurende twee weken probiotica toegediend, en hoewel het lactobacillengehalte in deze groep significant hoger was, kan het zijn dat de onderzoeksperiode te kort was om op individueel niveau duidelijke veranderingen te zien. Vanwege de grote individuele verschillen in speeksel IgA niveaus, zou een groter aantal deelnemers in elke groep ook wenselijk zijn geweest.
De speeksel IgA niveaus in de kleine klier speeksel blijkt hoger te zijn dan gerapporteerd door anderen, wat te wijten zou kunnen zijn aan individuele verschillen of aan de studieopzet van dit werk. Er werd bijvoorbeeld een bepaald stressniveau en stresstype toegepast op de deelnemers, wat niet het geval was in de studie van Sonesson et al. Uit de gegevens van het speeksel van de kleine klier bleek dat de mediane waarden hoger waren in de testgroep dan in de placebogroep, maar het verschil tussen de groepen was niet significant. De toename lijkt groter in de groep die probiotica krijgt dan in de placebogroep, maar de relatieve verandering in mediaanwaarde is in beide groepen ongeveer even groot. De foutbalkjes wijzen echter op grote variaties binnen de groep die probiotica kreeg, wat de tegenstrijdigheid zou kunnen verklaren (Figuur 3).
Bemiddelde naturalistische stress, waaronder academische stress, ligt naar verwachting ergens tussen acute en chronische stress in wat betreft toename of afname van stressmarkers. Aangezien de stressor moeilijk te definiëren is met betrekking tot het soort stress dat wordt toegepast en aangezien de individuele stress die op elke deelnemer werd toegepast verschillend kan zijn geweest, zijn de gevonden niet-significante verschillen in overeenstemming met de theorie over hoe IgA stress kan weerspiegelen. Het zou gemakkelijker zijn geweest om veranderingen in speeksel IgA waar te nemen als de studieperiode langer zou zijn geweest, of als extra monsters één of twee weken na de studie zouden zijn genomen, aangezien de IgA-spiegels in andere studies ook enige tijd na de ervaren stress bleken te dalen. Een andere verklaring zou kunnen zijn dat, ook al werd de deelnemers gevraagd veranderingen in hun gezondheidstoestand te noteren (bv. verkoudheidsincidenten), dit niet werd gecontroleerd, noch vergeleken met uitschieters in de speeksel IgA-gegevens. Verkoudheid en andere infecties van de luchtwegen zouden waarschijnlijk een toename van speeksel IgA veroorzaken, omdat IgA deel uitmaakt van de eerste verdedigingslinie van het immuunsysteem tegen ziekteverwekkers.
Er was een significante toename van het gehalte lactobacillen in de probioticagroep, ook in vergelijking met de placebogroep, waaruit blijkt dat de toegediende bacteriën in de mondholte konden overleven (figuur 4). Dit werd ook ondersteund door het resultaat van de RAPD-typering, die wees op het voorkomen van L. plantarum 299v in de monsters waar het gehalte aan lactobacillen boven de detectiegrens lag. Er lijkt dus een verband te bestaan tussen de verhoogde aanwezigheid van probiotische bacteriën en de verlaagde cortisolspiegel in het speeksel.
5. Conclusies
Er is een significant verschil in cortisol secretie respons tussen proefpersonen die probiotica of placebo kregen, mogelijk in relatie tot stress. Bovendien werd een significante toename gezien in het lactobacillengehalte van de probioticagroep in vergelijking met de placebogroep. Daarentegen werd geen significantie gevonden voor speeksel IgA.
Belangenverstrengeling
Irini Lazou Ahrén is medewerker bij Probi AB. Het product en de placebo-capsules werden geleverd door Probi AB. Er zijn geen andere concurrerende belangen te melden.
Bijdragen van de auteurs
De twee eerste auteurs, Hannah Andersson en Cecilia Tullberg, hebben gelijkelijk bijgedragen aan dit artikel en het eerste auteurschap wordt gedeeld.
Erkenningen
De auteurs danken Jie Xu en Marie Kala, Lund University, voor hulp in het laboratorium.
4. Discussie
De meeste deelnemers hadden hun examen voor het einde van de studie, wat resulteerde in een duidelijke, maar niet significante (), piek van waargenomen stress op dag 10 voor de placebogroep. Dit valt samen met de piek in de speekselcortisolconcentratie in de placebogroep op dag 10 (figuur 1). In de probioticagroep daarentegen werd geen piek gezien, wat suggereert dat de probiotica-consumptie een effect had op stress, gezien als de afscheiding van cortisol uit de bijnieren. Op dag 14 waren veel van de vrijwilligers klaar met hun examens en kon dus een daling van cortisol worden verwacht, aangezien cortisol relatief snel reageert op acute stressoren.
Academische stress, hier in de vorm van een examenperiode, kan niet worden beschouwd als chronische stress, aangezien de deelnemers een einde van de stressvolle periode kunnen zien. Daarom wordt gesuggereerd dat academische stress meer lijkt op acute stress wat betreft de stressrespons. De cortisolniveaus van de huidige studie lagen in hetzelfde bereik als wat eerder is gerapporteerd voor acute stress.
Chronische stress is gerelateerd aan een aanhoudend verhoogde secretie van cortisol. Recentelijk is gedebatteerd of het de feitelijke verhoogde niveaus van cortisol zijn of eerder hoe de doelweefsels reageren op de verhoogde niveaus die de oorzaak zijn van vele ziekten en symptomen die geassocieerd worden met chronische stress. Wat wel bekend is, is dat een langdurige stijging van de bloedglucosespiegel kan leiden tot spierafbraak, vetophoping en -herverdeling en mogelijk diabetes. Een mogelijk doelwit voor probiotica zouden dus chronisch gestresste personen kunnen zijn, bij wie de aanhoudend verhoogde cortisolspiegels het risico verhogen op het ontwikkelen van ziekten die samenhangen met chronische stress.
Er zijn over het algemeen grote individuele verschillen in de gemeten niveaus van speeksel-IgA, waardoor pogingen om verschillen tussen kleine groepen individuen te zien, vertroebeld worden. De mediane waarden in de verschillende groepen komen echter goed overeen met die gerapporteerd door anderen. De huidige resultaten van de hele speekselmonsters toonden aan dat de waarden tussen placebo- en testgroep niet significant van elkaar verschilden en dat de mediane waarden in beide groepen vergelijkbaar waren. Als we kijken naar de relatieve verandering in elke groep, was de mediaanwaarde licht positief voor de probioticagroep, terwijl hij licht negatief was in de placebogroep. Bij vergelijking met het 25e en 75e percentiel wordt in de placebogroep een toename van een groot deel van de gedetecteerde speeksel IgA-spiegels waargenomen, wat het moeilijk maakt conclusies te trekken (figuur 2). Stressoren die chronische stress veroorzaken zijn in verband gebracht met verlaagde spiegels van speeksel IgA , terwijl is aangetoond dat acute stress de spiegels verhoogt , wat wijst op een activering van de immuunrespons. Daarom kan worden gesuggereerd dat de stressfactor in deze studie eerder acuut dan chronisch is.
Eerdere studies hebben een trend aangetoond die suggereert dat probiotica de speeksel IgA-spiegels kunnen verhogen tijdens stress. De proefpersonen in deze studie kregen echter slechts gedurende twee weken probiotica toegediend, en hoewel het lactobacillengehalte in deze groep significant hoger was, kan het zijn dat de onderzoeksperiode te kort was om op individueel niveau duidelijke veranderingen te zien. Vanwege de grote individuele verschillen in speeksel IgA niveaus, zou een groter aantal deelnemers in elke groep ook wenselijk zijn geweest.
De speeksel IgA niveaus in de kleine klier speeksel blijkt hoger te zijn dan gerapporteerd door anderen, wat te wijten zou kunnen zijn aan individuele verschillen of aan de studieopzet van dit werk. Er werd bijvoorbeeld een bepaald stressniveau en stresstype toegepast op de deelnemers, wat niet het geval was in de studie van Sonesson et al. Uit de gegevens van het speeksel van de kleine klier bleek dat de mediane waarden hoger waren in de testgroep dan in de placebogroep, maar het verschil tussen de groepen was niet significant. De toename lijkt groter in de groep die probiotica krijgt dan in de placebogroep, maar de relatieve verandering in mediaanwaarde is in beide groepen ongeveer even groot. De foutbalkjes wijzen echter op grote variaties binnen de groep die probiotica kreeg, wat de tegenstrijdigheid zou kunnen verklaren (Figuur 3).
Bemiddelde naturalistische stress, waaronder academische stress, ligt naar verwachting ergens tussen acute en chronische stress in wat betreft toename of afname van stressmarkers. Aangezien de stressor moeilijk te definiëren is met betrekking tot het soort stress dat wordt toegepast en aangezien de individuele stress die op elke deelnemer werd toegepast verschillend kan zijn geweest, zijn de gevonden niet-significante verschillen in overeenstemming met de theorie over hoe IgA stress kan weerspiegelen. Het zou gemakkelijker zijn geweest om veranderingen in speeksel IgA waar te nemen als de studieperiode langer zou zijn geweest, of als extra monsters één of twee weken na de studie zouden zijn genomen, aangezien de IgA-spiegels in andere studies ook enige tijd na de ervaren stress bleken te dalen. Een andere verklaring zou kunnen zijn dat, ook al werd de deelnemers gevraagd veranderingen in hun gezondheidstoestand te noteren (bv. verkoudheidsincidenten), dit niet werd gecontroleerd, noch vergeleken met uitschieters in de speeksel IgA-gegevens. Verkoudheid en andere infecties van de luchtwegen zouden waarschijnlijk een toename van speeksel IgA veroorzaken, omdat IgA deel uitmaakt van de eerste verdedigingslinie van het immuunsysteem tegen ziekteverwekkers.
Er was een significante toename van het gehalte lactobacillen in de probioticagroep, ook in vergelijking met de placebogroep, waaruit blijkt dat de toegediende bacteriën in de mondholte konden overleven (figuur 4). Dit werd ook ondersteund door het resultaat van de RAPD-typering, die wees op het voorkomen van L. plantarum 299v in de monsters waar het gehalte aan lactobacillen boven de detectiegrens lag. Er lijkt dus een verband te bestaan tussen de verhoogde aanwezigheid van probiotische bacteriën en de verlaagde cortisolspiegel in het speeksel.
5. Conclusies
Er is een significant verschil in cortisol secretie respons tussen proefpersonen die probiotica of placebo kregen, mogelijk in relatie tot stress. Bovendien werd een significante toename gezien in het lactobacillengehalte van de probioticagroep in vergelijking met de placebogroep. Daarentegen werd geen significantie gevonden voor speeksel IgA.
Belangenverstrengeling
Irini Lazou Ahrén is medewerker bij Probi AB. Het product en de placebo-capsules werden geleverd door Probi AB. Er zijn geen andere concurrerende belangen te melden.
Bijdragen van de auteurs
De twee eerste auteurs, Hannah Andersson en Cecilia Tullberg, hebben gelijkelijk bijgedragen aan dit artikel en het eerste auteurschap wordt gedeeld.
Erkenningen
De auteurs danken Jie Xu en Marie Kala, Lund University, voor hulp in het laboratorium.