Abstract
Zielsetzung. Klärung der Wirkung von Lactobacillus plantarum 299v auf den Speichel-Cortisol- und Speichel-IgA-Spiegel bei jungen Erwachsenen unter Prüfungsstress. Aufbau. Einundvierzig Studenten, denen eine akademische Prüfung bevorstand, wurden in eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie aufgenommen. Die probiotischen Bakterien oder das Placeboprodukt wurden 14 Tage lang einmal täglich in Kapseln verabreicht. Bei jeder Probenahme wurde Speichel gesammelt und ein Test zum Stressempfinden ausgefüllt. Der Speichel wurde für die Cortisol-Analyse mittels Elektrochemilumineszenz-Immunoassay (ECLI) gesammelt, und das Speichel-IgA wurde mittels Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) analysiert. Die Abundanz von Laktobazillen wurde durch Kultivierung von Speichel auf Selektivmedium bewertet, und die Identifizierung von L. plantarum 299v erfolgte an zufällig ausgewählten Kolonien durch eine RAPD-Typisierung (Random Amplification of Polymorphic DNA). Ergebnisse. Zwischen der Behandlungsgruppe und der Placebogruppe wurde ein signifikanter Unterschied im Cortisolspiegel festgestellt (), zusammen mit einem signifikanten Anstieg des Laktobazillenspiegels in der Behandlungsgruppe im Vergleich zur Placebogruppe (). Beim Speichel-IgA wurden keine signifikanten Veränderungen festgestellt. Schlussfolgerung. Ein probiotisches Bakterium mit der Fähigkeit, die Symptome des Reizdarmsyndroms (IBS) zu reduzieren, verhinderte erhöhte Werte des Stressmarkers Cortisol während des Untersuchungszeitraums. Die Registrierungsnummer der Studie lautet NCT02974894, und die Studie ist bei ClinicalTrials.gov.
1 registriert. Einleitung
Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem Verdauungstrakt und physiologischem Stress, und Speichelcortisol und Speichelimmunoglobulin A (Speichel-IgA) können als Stressmarker herangezogen werden. Cortisol ist ein Steroidhormon, das von den Nebennieren als Reaktion auf Stress ausgeschüttet wird, und erhöhte Werte wurden mit einer Unterdrückung des Immunsystems in Verbindung gebracht. Speichel-IgA ist Teil der oralen Immunabwehr und der am häufigsten vorkommende Antikörper im Speichel, vor allem in Form von sekretorischem IgA. Die kleinen Speicheldrüsen, die sich überall in der Mundschleimhaut befinden, sezernieren etwa 30-35 % des gesamten Speichel-IgA, das im gesamten Speichel eines Erwachsenen vorkommt.
Probiotika sind definiert als „lebende Mikroorganismen, die, wenn sie in angemessenen Mengen verabreicht werden, dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen bringen“. L. plantarum 299v hat in früheren Studien eine positive Wirkung auf die Symptome des Reizdarmsyndroms (IBS) wie Blähungen und Schmerzen gezeigt. Es hat sich auch gezeigt, dass dieser Stamm der Undichtigkeit des Darms entgegenwirkt, was wiederum die Reaktion der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA) auf Stress abschwächen könnte. Bisher wurden keine Studien über die Wirkung von L. plantarum 299v auf stressbedingte Zustände durchgeführt. Es wurde jedoch bei Rattenwelpen, die durch die Trennung von ihren Müttern gestresst waren, gezeigt, dass eine probiotische Mischung aus Lactobacillus rhamnosus R0011 und Lactobacillus helveticus R0052 den Corticosteronspiegel, das Analogon des Cortisols, im Blut der Tiere signifikant senkte. Auch Ratten, die einem akuten, zeitlich begrenzten Stressor ausgesetzt waren, waren nach der Behandlung mit Lactobacillus farciminis weniger gestresst, was mit einem geringeren Gehalt an Lipopolysacchariden (LPS) im Blut einherging.
Über die Auswirkungen probiotischer Bakterien auf Stressmarker im Speichel ist nicht viel bekannt, obwohl die Speichelentnahme eine einfache und nicht-invasive Methode ist, die den Probanden nicht schadet oder Unannehmlichkeiten verursacht. Dies ist besonders wichtig bei der Bewertung von Stressmarkern, bei denen ein akuter Anstieg auf die Probenahmemethode und nicht auf den in der Studie bewerteten akuten Stressor zurückzuführen sein könnte. Was die Auswirkungen von Probiotika auf den IgA-Spiegel im Speichel betrifft, so beziehen sich die meisten Studien auf das Auftreten verschiedener Atemwegsinfektionen, und in einer früheren Studie wurde berichtet, dass der sekretorische IgA-Spiegel im Stuhl bei einer Gruppe von Kindern, die ein Produkt mit L. rhamnosus HN001 erhielten, im Vergleich zu einer Placebogruppe anstieg. Ähnliche Ergebnisse wurden mit dem Stamm L. rhamnosus GG erzielt.
Chronischer Stress wird mit erhöhten Cortisolspiegeln in Verbindung gebracht, aber ob Cortisol ein Auslöser für die physiologischen Stressreaktionen oder nur eine Folge davon ist, steht zur Diskussion. Die Freisetzung von Cortisol ist eine verzögerte periphere Reaktion auf akuten Stress, und es wird angenommen, dass Cortisol sowohl stimulierende als auch unterdrückende Wirkungen auf die Stressreaktion des Körpers ausübt. Ein Beispiel für eine stimulierende Wirkung ist die Auslösung der kardiovaskulären Aktivierung; als Reaktion auf einen Stressor, z. B. eine Blutung, unterdrückt Cortisol jedoch die verminderte Flüssigkeitsmenge, indem es die anfängliche schnelle Sekretion gefäßverengender Stresshormone hemmt. Was die immunregulierenden Eigenschaften von Cortisol betrifft, so wird vermutet, dass seine Ausschüttung vor dem „Überschießen“ der Immunantwort schützt, das sonst als Reaktion auf Stress auftritt. Es ist jedoch noch nicht klar, welchen Zwecken der erhöhte Cortisolspiegel während der Reaktion des Körpers auf Stress dient.
In der vorliegenden Studie war das Hauptziel, die Wirkung des probiotischen Bakteriums Lactobacillus plantarum 299v auf den Speichelcortisolspiegel bei jungen Erwachsenen unter Prüfungsstress zu klären. Speichel-IgA aus kleinen Drüsen und im gesamten menschlichen Speichel wurde als alternativer Marker für Stress gemessen. Die Hypothese war, dass der Cortisolspiegel in der Testgruppe gesenkt oder stabilisiert werden würde, im Vergleich zur Placebogruppe, in der ein Anstieg des Cortisolspiegels aufgrund des prüfungsbedingten Stresses erwartet wurde. Im Gegensatz dazu wurde erwartet, dass die Speichel-IgA-Werte in der Testgruppe im Vergleich zur Placebogruppe ansteigen würden.
2. Materialien und Methoden
2.1. Studiendesign
An der vorliegenden randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Studie nahmen freiwillige Studenten der Universität Lund im Alter zwischen 18 und 30 Jahren während ihrer Prüfungszeit teil. Ausschlusskriterien waren eine Schwangerschaft sowie die Einnahme von Antibiotika und vorübergehenden Kortisonpräparaten während des Studienzeitraums. Um die Anzahl der Probanden zu bestimmen, wurde eine Leistungsberechnung durchgeführt, wobei 40 Personen als ausreichend angesehen wurden. 42 gesunde junge Erwachsene, 28 Frauen und 14 Männer, meldeten sich freiwillig für die Studie, und alle Teilnehmer gaben ihre unterzeichnete Einverständniserklärung für die Studie ab. Nach einem männlichen Aussteiger beendeten 41 Personen den gesamten Versuchszeitraum. 21 erhielten das Testprodukt in einer täglichen Dosis von 1 1010 koloniebildenden Einheiten von L. plantarum 299v in Kapseln (L. plantarum 299v, Kartoffelstärke, Hydroxypropylmethylcellulose und Magnesiumstearat, (Probi AB, Lund, Schweden)) und 20 erhielten Placebokapseln, die die gleichen Inhaltsstoffe wie das Testprodukt mit Ausnahme der Bakterien enthielten. Vor Beginn des Versuchszeitraums gab es eine zweiwöchige „Wash-out“-Phase, in der die Teilnehmer angewiesen wurden, keine probiotischen Produkte einzunehmen. Danach wurde die Kapsel einmal täglich nach dem Mittagessen eingenommen, und die Probanden wurden aufgefordert, eine Stunde lang nach der Einnahme nicht zu essen, zu trinken, zu rauchen oder Schnupftabak zu nehmen. Die Teilnehmer wurden außerdem angewiesen, entweder auf der Kapsel zu kauen, bis sich das Pulver im Mund aufgelöst hatte (mindestens 30 Sekunden), oder die Kapsel auf einen Löffel zu entleeren und das Pulver vor der Einnahme 30 Sekunden lang zu kauen. Die Referenzproben wurden bei allen Teilnehmern am Tag 0, also vor der Einnahme des Produkts, entnommen. Die Studie dauerte 14 Tage, und der Starttermin wurde für alle Teilnehmer individuell festgelegt, innerhalb eines Zeitraums von 1,5 Wochen.
2.2. Psychologische Bewertung
Eine psychologische Bewertung wurde durchgeführt, damit die Testpersonen ihren selbst empfundenen Stress einschätzen konnten. Es wurde ein von Levenstein et al. entwickelter Fragebogen mit 30 Fragen verwendet, wobei ein niedrigerer Wert ein geringeres Maß an Stress anzeigt und umgekehrt. Ein Index, der eine Zahl zwischen 0 und 1 angibt, wurde nach folgendem Schema berechnet:
2.3. Speichelentnahme
Der Speichel der Zwischendrüsen wurde, wie zuvor beschrieben, von den unteren Labialschleimhäuten entnommen, und der gesamte Speichel wurde am selben Tag entnommen. Um den Einfluss der zirkadianen Schwankungen der Speichelsekretion während der Probenahme zu verringern, wurden alle Proben zwischen 15 und 17 Uhr entnommen. Alle Proben wurden an Tag 0 und Tag 14 entnommen, und an den Tagen 5 und 10 wurden nur Cortisolproben entnommen. Die Teilnehmer wurden angewiesen, eine Stunde vor der Probenahme nicht zu essen, zu trinken, Schnupftabak zu nehmen, zu rauchen, sich die Zähne zu putzen oder irgendeine Art von Sport zu treiben. Auch Alkohol war zwölf Stunden vor dem Probenentnahmetermin verboten.
2.4. Cortisol-Analyse
Die Speichelprobe für die Cortisol-Analyse wurde mit einer Salivette® für Cortisol (Sarstedt, Deutschland) entnommen und erfolgte nach der Speichelentnahme für die IgA-Analyse. Die Teilnehmer wurden angewiesen, das Röhrchen 2-5 Minuten lang im Mund zirkulieren zu lassen, bis es mit Speichel gefüllt war, und ihn dann vorsichtig in das Röhrchen zurückzuspucken. Die Röhrchen wurden auf Eis gelegt und später bis zur Analyse bei -20°C eingefroren. Die Cortisol-Analyse wurde von Labmedicin Skåne (Universitäts- und Regionallabor in der Region Skåne, Schweden) durchgeführt und entsprach den Vorgaben der Akkreditierung. Bei der verwendeten Methode handelte es sich um einen einstufigen Wettbewerbstest mit der Nachweistechnik Elektrochemilumineszenz-Immunoassay (ECLI) auf der Basis von Ruthenium (Ru)-Derivaten.
2.5. Speichel-IgA-Analyse
Minor-Drüsen-Speichel wurde mit einem SialoPaper®-Streifen (Oraflow Inc., New York, USA) von der Unterlippe entnommen und 60 s lang sanft auf die Schleimhaut gelegt. Das Speichelvolumen innerhalb des Streifens wurde mit einem Periotron® 8000 (Oraflow Inc., New York, USA) gemessen. Der SialoPaper-Streifen wurde in 1 mL PBS (1,5 mL PP, Sarstedt, Deutschland; Phosphatgepufferte Kochsalzlösung, Dulbecco A, Oxoid, England) auf Eis gelegt und bis zur Analyse bei -80°C gelagert. Der unstimulierte Gesamtspeichel wurde nach der Entnahme von Speichel aus den kleinen Drüsen gesammelt. Die Teilnehmer saßen, leicht nach vorne gebeugt, und ließen den Speichel mit Hilfe eines sterilen Strohhalms in ein 2-mL-Mikroröhrchen ablaufen (1-mL-sterile Einwegpipetten, Kemikalia, Schweden; 2-mL-PP, Sarstedt, Deutschland). Alle Proben wurden bis zur Analyse bei -80°C gelagert.
Die Konzentration des im Speichel ausgeschiedenen IgA ist relativ zur Gesamtproteinmenge, weshalb die Einheit % IgA/Gesamtprotein gewählt wird, um das Ergebnis der gesamten Speichelanalyse darzustellen. Dies ist insofern von Bedeutung, als sich die IgA-Sekretion mit der Speichelflussrate ändert, die sich wiederum mit Reizen auf das autonome Nervensystem ändert, z. B. bei akutem Stress, chronischem Stress und im Ruhezustand. Diese Änderung der Flussrate wird durch die Messung des prozentualen Anteils von IgA/Gesamtprotein im Speichel berücksichtigt, was es zu einer genauen Methode macht, wenn Daten von verschiedenen Testpersonen verglichen werden.
Zur Analyse der Speichel-IgA-Konzentration wurde ein modifizierter Sandwich-ELISA nach Krzywkowski et al. durchgeführt, bei dem α1- und α2-Ketten-spezifisches Ziegen-Anti-Human-IgA (5 μg/mL, Sigma I0884; Sigma Chemical Co., St Louis, MO, USA), konjugiert mit alkalischer Phosphatase (Sigma A9669; verdünnt 1 : 30.000 in PBST). Die Gesamtproteinkonzentration wurde mit einem Quick-Start-Protein-Assay (BIO-RAD) analysiert.
Das Speichel-IgA im Molldrüsenspeichel wurde in mg/100 mL ausgedrückt. Die Analyse des Speichel-IgA wurde an der Fakultät für Odontologie der Universität Malmö (Malmö, Schweden) durchgeführt.
2.6. Auszählung der Laktobazillen
Zur Analyse der oralen Laktobazillen kauten die Probanden auf einem Paraffinpellet (Orion Diagnostics), um die Speichelsekretion anzuregen, und die Entnahme erfolgte auf die gleiche Weise wie beim Speichel-IgA im gesamten Speichel. Die Entnahme dieser Speichelprobe erfolgte am Ende jeder Probenahme, da diese Probenahmemethode im Gegensatz zu den anderen Methoden stark stimulierten Speichel ergibt. Die Röhrchen wurden auf Eis gelegt, und 0,25 ml der Speichelprobe wurden in ein anderes steriles Mikroröhrchen (1,5 mL PP, Sarstedt, Deutschland) überführt, das 0,5 ml Gefriermedium enthielt. Beide Röhrchen wurden bis zur Analyse bei -80°C aufbewahrt.
Die Häufigkeit der Laktobazillen wurde durch Plattenzählung ermittelt. Die Proben wurden verdünnt und auf Rogosa-Agar-Platten (Oxoid, England) ausgebreitet, und die Platten wurden 72 Stunden lang bei 37°C unter anaeroben Bedingungen (2,5 L, AnaeroGen™, Oxoid) bebrütet. Von jeder Platte wurden nach dem Zufallsprinzip zwei Kolonien entnommen und rekultiviert. Die Isolate wurden eingefroren und in Gefriermedien bei -80°C gelagert.
2.7. Identifizierung von L. plantarum 299v
Für die DNA-Extraktion jedes Isolats wurden die Proben aufgetaut und kurz vor der Zugabe von 1 mL sterilem MilliQ-Wasser und der Zentrifugation bei maximaler Geschwindigkeit (14 800 g, 1 min) vortexen. Der Überstand wurde entfernt und weitere 0,25 mL steriles MilliQ-Wasser hinzugefügt. Der verbleibende Zellextrakt wurde mit sterilen Assistent®-Glaskugeln (Ø 2 mm, Glaswarenfabrik Karl Hecht, Deutschland) in einem Schüttler (6°C, 30 min) glatt gemahlen und alle Proben wurden anschließend in einer RAPD-Reaktion (Random Amplification of Polymorphic DNA) verwendet, um das Vorkommen von L. plantarum 299v zu untersuchen. Es wurde eine Mastermischung für 35 Proben mit 175 μL Puffer (Qiagen, Deutschland), 35 μL dNTP (Roche Diagnostics, Deutschland), 35 μL Primer 73 (Qiagen, Deutschland) und 8,75 μL Taq-Polymerase (Qiagen, Deutschland) hergestellt. 7,25 μL des Mastermixes wurden in jedes PCR-Gefäß (Gene Amp 0,5 mL, Applied Biosystems, Singapur) zusammen mit 42,75 μL H2O und 1 μL des Überstands der Proben gegeben.
Die RAPD-Reaktion wurde in einer PCR-Maschine (Perkin Elmer, DNA Thermal Cycler, USA) gemäß Quednau et al. durchgeführt. Die Gele für die Gelelektrophorese wurden durch Zugabe von 0,75 g Agarose DNA Grade Electran® (VWR, Belgien) in 50 ml TB-Puffer hergestellt; anschließend wurde die Lösung bis zum Sieden erhitzt und zum Abkühlen in Geltanks gegossen. Die Gele wurden schließlich in Gelschalen mit TB-Puffer gegeben. 2-5 μl jeder Probe wurden zusammen mit 3 μl Ladepuffer in jede Vertiefung gegeben, bevor die Elektrophorese (100 V, 1 h) durchgeführt wurde. Gel Redx3 (Biotium Inc., USA), 1 mL in 99 mL dH2O, wurde 20 min lang verwendet, um die Gele zu färben, und die Fotos wurden gemäß Quednau et al. aufgenommen.
2.8. Statistische Berechnungen
Die Daten wurden statistisch ausgewertet, indem eine einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) nach Kruskal-Wallis oder gegebenenfalls ein Mann-Whitney-Ranksummentest verwendet wurde. Ein -Test wurde für den paarweisen Vergleich der absoluten IgA-Konzentrationen sowie der absoluten Cortisolwerte verwendet. Die statistischen Werkzeuge waren Sigma Plot (11.0 und 12.0) und Excel 2013. Darüber hinaus wurde ein Inzidenztest bezüglich des Auftretens von L. plantarum 299v mit dem Fisher Exact Test unter Verwendung von QuickStat (2.6) durchgeführt. Die Daten wurden als Median und Interquartilsbereich sowie als Mittelwert und Standardabweichung dargestellt. Die Minimal- und Maximalwerte für die Cortisolproben wurden gestrichen, um die Auswirkungen von Ausreißern zu beseitigen, da eine deutliche Abweichung in den Daten zu erkennen war. Dies betraf nur die Cortisolproben. Die Werte von Teilnehmern, die nicht alle Anforderungen der Studie erfüllten, wurden kontrolliert, und es wurde keine Abweichung festgestellt. Ihre Ergebnisse wurden daher berücksichtigt.
2.9. Ethische Genehmigung
Die Studie wurde vom Regional Ethical Review Board in Lund genehmigt (Ref 2013/166) und die ethischen Erwägungen umfassten den Nutzen und die Risiken mit dem verwendeten Produkt und die Möglichkeit bereits bestehender persönlicher Beziehungen zwischen dem verantwortlichen Testpersonal und den Testpersonen, die die Studie durchführen.
3. Ergebnisse
3.1. Auswertung der psychologischen Bewertung
Die psychologische Bewertung zeigte keinen signifikanten Unterschied des empfundenen Stresses zwischen den Gruppen, und es gab auch keinen signifikanten Unterschied innerhalb jeder Gruppe beim Vergleich der verschiedenen Probentage.
3.2. Cortisolspiegel im Speichel
Die absoluten Cortisolspiegel (nM) am Referenztag (Tag 0) betrugen 9,18 (±2,50) für die Placebogruppe und 9,47 (±2,96) für die Testgruppe, wobei kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen bestand (). Beim Vergleich der relativen Veränderung des medianen Cortisolspiegels mit einem Referenzwert an Tag 0 (Ausgangswert) wurde ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen an Tag 10 festgestellt (; Abbildung 1). Innerhalb der Gruppen wurde keine Signifikanz festgestellt.
3.3. IgA-Konzentrationen im Speichel
Die absoluten IgA-Konzentrationen (mg/100 ml) im Speichel der Moll-Drüse am Referenztag (Tag 0) betrugen 1,99 (±3,76) für die Placebogruppe und 4,80 (±9,17) für die Testgruppe, wobei es keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen gab (). Die absoluten IgA-Werte (% IgA/Gesamtprotein) im Gesamtspeichel am Referenztag (Tag 0) betrugen 25,3 (±7,37) für die Placebogruppe und 27,1 (±12,2) für die Testgruppe, wobei es keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen gab (). Im Gegensatz zu den sich verändernden Cortisolspiegeln wurden die mittleren Speichel-IgA-Konzentrationen im Gesamtspeichel oder im Speichel aus den kleinen Drüsen durch die Probiotikaeinnahme nicht beeinflusst, d.h. es zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen der Probiotikagruppe und der Placebogruppe (Abbildungen 2 bzw. 3.).
3.4. Anzahl lebensfähiger Laktobazillen und Identifizierung von L. plantarum 299v
Am 14. Tag war ein signifikanter Anstieg der Laktobazillen im Speichel der Probanden, die Probiotika einnahmen, im Vergleich zu denen, die das Placebo-Produkt erhielten, festzustellen (). Der Anstieg war auch innerhalb der Probiotikagruppe signifikant (), wenn man den Ausgangswert mit dem letzten Tag der Probenahme vergleicht (, Abbildung 4). Die Häufigkeit von Isolaten, die als L. plantarum 299v identifiziert wurden, war am Tag 14 bei Personen mit nachweisbaren Laktobazillen signifikant erhöht, sowohl im Vergleich zur Placebogruppe als auch zum Ausgangswert ().
4. Diskussion
Die meisten Teilnehmer hatten ihre Prüfung vor dem Ende der Studie, was zu einer offensichtlichen, aber nicht signifikanten (), Spitze des empfundenen Stresses am Tag 10 für die Placebogruppe führte. Dies deckt sich mit dem Spitzenwert der Kortisolkonzentration im Speichel der Placebogruppe an Tag 10 (Abbildung 1). Im Gegensatz dazu wurde in der Probiotikagruppe kein Spitzenwert festgestellt, was darauf hindeutet, dass der Probiotikakonsum eine Wirkung auf den Stress hat, der als Cortisolausschüttung aus den Nebennieren wahrgenommen wird. Am 14. Tag hatten viele der Probanden ihre Prüfungen beendet, so dass ein Rückgang des Cortisols zu erwarten war, da Cortisol relativ schnell auf akute Stressoren reagiert.
Akademischer Stress, hier in Form einer Prüfungsphase, kann nicht als chronischer Stress angesehen werden, da die Teilnehmer ein Ende der stressigen Zeit absehen können. Es wird daher angenommen, dass akademischer Stress in Bezug auf die Stressreaktion eher akutem Stress ähnelt. Die Cortisolwerte der vorliegenden Studie lagen im gleichen Bereich wie die Werte, die zuvor für akuten Stress ermittelt wurden.
Chronischer Stress ist mit einer anhaltend erhöhten Cortisolsekretion verbunden. Es ist umstritten, ob die Ursache vieler Krankheiten und Symptome, die mit chronischem Stress in Verbindung gebracht werden, in den erhöhten Cortisolspiegeln selbst oder in der Art und Weise liegt, wie die Zielgewebe auf die erhöhten Spiegel reagieren. Bekannt ist, dass ein anhaltender Anstieg des Blutzuckerspiegels zu Muskelschwund, Fettansammlung und -umverteilung sowie möglicherweise zu Diabetes führen kann. Ein mögliches Ziel für Probiotika könnten daher chronisch gestresste Personen sein, bei denen ein dauerhaft erhöhter Cortisolspiegel das Risiko für die Entwicklung von Krankheiten im Zusammenhang mit chronischem Stress erhöht.
In der Regel gibt es große individuelle Unterschiede bei den gemessenen IgA-Spiegeln im Speichel, was den Versuch, Unterschiede zwischen kleinen Gruppen von Personen zu erkennen, erschwert. Die Medianwerte in den verschiedenen Gruppen stimmen jedoch gut mit den von anderen berichteten Werten überein. Die vorliegenden Ergebnisse der gesamten Speichelproben zeigten, dass sich die Werte zwischen Placebo- und Testgruppe nicht signifikant voneinander unterschieden und dass die Medianwerte in beiden Gruppen ähnlich waren. Betrachtet man die relative Veränderung in jeder Gruppe, so war der Medianwert in der Probiotikagruppe leicht positiv, während er in der Placebogruppe leicht negativ war. Vergleicht man die 25. und 75. Perzentile, so ist in der Placebogruppe ein Anstieg eines Großteils der ermittelten IgA-Spiegel im Speichel zu beobachten, was es schwierig macht, irgendwelche Schlussfolgerungen zu ziehen (Abbildung 2). Stressoren, die chronischen Stress verursachen, werden mit einem Rückgang der Speichel-IgA-Werte in Verbindung gebracht, während akuter Stress nachweislich zu einem Anstieg der Werte führt, was auf eine Aktivierung der Immunantwort hindeutet. Es könnte daher angenommen werden, dass der Stressor in dieser Studie eher akut als chronisch ist.
Vorangegangene Studien haben einen Trend gezeigt, der darauf hindeutet, dass Probiotika die Speichel-IgA-Spiegel bei Stress erhöhen können. Die Probanden der vorliegenden Studie haben jedoch nur über einen Zeitraum von zwei Wochen Probiotika eingenommen, und obwohl in dieser Gruppe ein signifikant höherer Laktobazillenspiegel zu verzeichnen war, könnte es sein, dass der Studienzeitraum zu kurz war, um deutliche Veränderungen auf individueller Ebene festzustellen. Aufgrund der großen individuellen Unterschiede bei den Speichel-IgA-Werten wäre auch eine größere Anzahl von Teilnehmern in jeder Gruppe wünschenswert gewesen.
Die Speichel-IgA-Werte im Speichel der Moll-Drüse sind höher als von anderen berichtet, was auf individuelle Unterschiede oder auf das Studiendesign dieser Arbeit zurückzuführen sein könnte. Beispielsweise wurde den Teilnehmern ein bestimmtes Stressniveau und eine bestimmte Stressart auferlegt, was in der Studie von Sonesson et al. nicht der Fall war. Die Daten aus dem Speichel der Nebendrüsen zeigten, dass die Medianwerte in der Testgruppe höher waren als in der Placebogruppe, aber der Unterschied zwischen den Gruppen war nicht signifikant. Der Anstieg scheint in der Gruppe, die Probiotika erhielt, größer zu sein als in der Placebogruppe, aber die relative Veränderung des Medianwerts ist in beiden Gruppen ungefähr gleich groß. Die Fehlerbalken weisen jedoch auf große Schwankungen innerhalb der mit Probiotika behandelten Gruppe hin, was den Widerspruch erklären könnte (Abbildung 3).
Kurzzeitiger naturalistischer Stress, einschließlich akademischer Stress, dürfte hinsichtlich der Zunahme oder Abnahme der Stressmarker irgendwo zwischen akutem und chronischem Stress liegen. Da der Stressor in Bezug auf die Art des Stresses schwer zu definieren ist und da der individuelle Stress für jeden Teilnehmer unterschiedlich gewesen sein könnte, stehen die gefundenen unbedeutenden Unterschiede im Einklang mit der Theorie, wie IgA Stress widerspiegeln kann. Es wäre vielleicht einfacher gewesen, Veränderungen im Speichel-IgA zu beobachten, wenn der Studienzeitraum länger gewesen wäre oder wenn zusätzliche Proben eine oder zwei Wochen nach der Studie entnommen worden wären, da in anderen Studien beobachtet wurde, dass die IgA-Werte auch einige Zeit nach dem erlebten Stress sinken. Eine andere Erklärung könnte sein, dass die Teilnehmer zwar aufgefordert wurden, Veränderungen ihres Gesundheitszustands (z. B. Erkältungen) aufzuschreiben, dies aber weder kontrolliert noch mit Ausreißern in den Speichel-IgA-Daten verglichen wurde. Erkältungen und andere Atemwegsinfektionen würden wahrscheinlich zu einem Anstieg des Speichel-IgA führen, da IgA Teil der ersten Verteidigungslinie des Immunsystems gegen Krankheitserreger ist.
Es gab einen signifikanten Anstieg der Laktobazillenspiegel in der Probiotikagruppe, auch im Vergleich zur Placebogruppe, was zeigt, dass die verabreichten Bakterien in der Mundhöhle überleben konnten (Abbildung 4). Dies wurde auch durch das Ergebnis der RAPD-Typisierung bestätigt, das auf das Vorkommen von L. plantarum 299v in den Proben hinwies, in denen die Laktobazillenspiegel über der Nachweisgrenze lagen. Es scheint also ein Zusammenhang zwischen dem erhöhten Vorkommen probiotischer Bakterien und dem verringerten Cortisolspiegel im Speichel zu bestehen.
5. Schlussfolgerungen
Es besteht ein signifikanter Unterschied in der Reaktion der Cortisolsekretion zwischen Probanden, die Probiotika oder Placebo erhalten haben, möglicherweise in Verbindung mit Stress. Außerdem wurde ein signifikanter Anstieg des Laktobazillenspiegels in der Probiotikagruppe im Vergleich zur Placebogruppe festgestellt. Im Gegensatz dazu wurde für das Speichel-IgA keine Signifikanz gefunden.
Konkurrierende Interessen
Irini Lazou Ahrén ist Angestellte bei Probi AB. Das Produkt und die Placebokapseln wurden von Probi AB zur Verfügung gestellt. Es sind keine anderen konkurrierenden Interessen zu melden.
Beiträge der Autoren
Die beiden Erstautoren, Hannah Andersson und Cecilia Tullberg, haben zu gleichen Teilen zu dieser Arbeit beigetragen und die Erstautorenschaft wird geteilt.
Danksagungen
Die Autoren danken Jie Xu und Marie Kala, Universität Lund, für die Hilfe im Labor.