Escherichia coli und die schützende Rolle von
Lactobacillus casei
bei neugeborene Kaninchen
Esther van Praag,
Ph.D. - Übersetzung: Susanne Weegmann
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Neugeborene Kaninchen sind einzigartig in der
Tierwelt, da ihr Verdauungstrakt während der ersten Lebenswochen (depending
on the studies it varies between a few days up to 3 weeks) vollständig frei
von Bakterien bleibt. Die aufgenommene Milch hat einen pH-Wert von 5-6.5, was
den Bakterien zwar ermöglichen würde zu leben und den Verdauungstrakt zu
besiedeln, jedoch gibt es in der Kaninchen-Milch ein besonderes Molekül
(Fettsäure), welches das überleben von Bakterien im Verdauungstrakt der
jungen Kaninchen verhindert. Manchmal wird dieses Molekül als „Milchöl“
bezeichnet. Die Herstellung von „Milchöl“ benötigt jedoch zwei Parameter:
Mutter-Milch und Magen des Säuglings, um aktiv zu werden und die Bakterien in
ihrer Entwicklung zu hinder. Der Verdauungstrakt bleibt während der ersten 3
Lebenswochen der Kaninchen meistens steril. Nach erreichen dieses Alters,
werden die jungen Kaninchen kräftiger, neugieriger, verlassen das Nest, und
beginnen Futter, welches sie auf natürliche Weise auf ihrem Weg finden, zu knabbern.
Bis zur 6. Woche ihres Lebens, verringern junge Kaninchen stufenweise ihre
Milch-Aufnahme. Die Konzentration des Milchöls im Magen verringert sich dem
entsprechend, und der pH-Wert fällt von 5-6 auf 1-2. Mikroorganismen, die
aufgenommen werden, überleben den Durchgang durch den Magen und beginnen im
Blinddarm und den verschiedenen Teilen des Darms schnell zu wachsen und ihn
zu besiedeln. Sobald richtige Bakterien vorhanden sind, kann die
Fermentierung beginnen
At
the age of 10-15 days, newborn rabbits become strong, inquisitive and leave
the nest. They start nibbling solid food (hay, fresh vegetables, pellets) as well as the hard feces of the doe. Up to the
age of 6 weeks, young rabbits gradually decrease milk intake. As a result: - The concentration of C8
and C10 fatty acids (milk oil) decreases gradually in the
anterior digestive system; - The pH of the stomach drops from about 5-6 down to
1-2, becoming a barrier for colonizing bacteria and killing ingested
bacteria; - Microorganisms that were ingested previously and
survived in the cecum and lower portion of the intestine and rectum will
start to multiply. Translocation (spread) of intestinal bacteria from the
rectum up to the upper portion of the small intestine (duodenum) becomes
possible. When the right bacteria are present, proper digestion and
fermentation of solid food becomes possible. This process takes a few days to weeks. Die
letzte Phase ist sehr wichtig und kann schief gehen. Die Mikroorganismen die
sich im Verdauungstrakt entwickeln sind grundlegend abhängig von der Art der Ernährung
(z.B. Heu), Stress, usw... und es kann leicht passieren, dass sich pathogene
Bakterien im sterilen Verdauungstrakt ansiedeln. Dies führt zu schwerem
Durchfall und (tödlichen) Darm-Störungen. Es
ist daher sehr wichtig, das neugeborene Kaninchen bis zum Alter von 8 Wochen
bei seiner Mutter zu lassen, und sie nicht mit 6 Wochen oder sogar jünger zu
trennen. Erst wenn die komplexe Bakterien-Flora den Verdauungstrakt besiedelt
hat, wird sie dazu beitragen, die Entwicklung von pathogenen Bakterien zu verhindern.
Es wird darüber spekuliert, dass Futter, welches von dem Lactobacillus spp.
fermentiert wird, die Homöostasis zwischen Lactobacillus sp. und weitere
Bakterien des Verdauungstrakts, bei Tier-Spezies, die dieses Lactobacillus
sp. Bakterium auf natürliche Weise bewirten, fördert. Verwaiste
Kaninchenbabys, die mit einer alternativen Milch-Quelle gefüttert werden,
entwickeln nicht dieses Milchöl, und zeigen oft eine erhöhte Empfindlichkeit
für Infektionen. Ein Bakterium, das eine tödliche Dünndarmentzündung
verursacht, ist Escherichia coli. Eine kürzlich erschienene Publikation
erörtert die beschützende Rolle von Lactobacillus casei, ein
Bakterium, das unter anderem in probiotischen Präparaten, wie Probiocin,
Benebac oder Probios, gefunden wird,
gegen einen Toxin produzierenden Stamm von E. coli. Dieser bestimmte Stamm verursacht
hämorrhagischen Dickdarmkatarrh (Entzündung des Darms, begleitet von
starken Blutungen), hämolytisch-urämische Syndrom (Fieber, akutes Nieren-Versagen,
Zersetzung von roten Blutzellen, und niedere Anzahl von Blutplättchenzellen),
und Komplikationen im zentralen Nervensystem. Die Schaden der
Verdauungstrakt-Schleimhaut ist groß, jedoch nicht gleichmäßig verteilt und
korreliert mit der Anzahl krankheitserregenden Bakterien und der
Konzentration des Toxins: ausgeprägter im Zökum und Grimmdarm, weniger im
Dünndarm. Die
Studie zeigt, dass die meisten infizierten Kaninchen schnell Durchfall
bekommen. Neugeborene Kaninchen, die mit L. casei behandelt wurden,
bekamen ebenfalls Durchfall, aber die Symptome waren weniger schlimm (16 %
ernster Durchfall gegen 77,3 % in der Kontroll-Gruppe). Das Wachstum der
Bakterien zeigte bis zum 4. Tag nach der Infektion keinen Unterschied bei
beiden Gruppen; am 7. Tag war die Anzahl der lebensfähigen Bakterien bei der
mit L. casei behandelten Gruppe 100 fach niederer. Das gleiche wurde
für die Toxinkonzentration beobachtet: sie blieb bei den mit L. casei
behandelten Kaninchen nach dem 4. Tag stabil. Histopathologische
Untersuchungen des Blinddarm, Dünndarm und Grimmdarm zeigen, dass die
Kontrollgruppe schwere Schaden erlitt: Dünndarm: - Nekrose, -
Vakuolisierung von epithelischen
Zellen (oberste Zellschicht der Haut). Blinddarm: -
Abblättern von epithelischen Zellen. - Pseudo-Eosinophil (weißer Blutzellen-Typ)
Infiltration. - mitotische Aktivität. Grimmdarm: - Abblättern von Epithelien-Nekrosen. Keines
der oberen Pathogenen wurde bei Kaninchen beobachtet, die mit den L. casei
behandelten wurden. Die pH-Werte im Magen und Darm sind
bei neugeborenen Kaninchen hoch, 5.1 bis 6.5, und es wurde bei den beiden
Gruppen kein Unterschied festgestellt. (Diese hohen Werte helfen vermutlich L.
casei dabei den Magendurchgang zu überleben und den Grimmdarm, Blindarm
und Dickdarm von jungen Kaninchen zu besiedeln.) Die Konzentration der
Milchsäure war bei den L. casei behandelten Kaninchen, im Vergleich
mit der Kontrollgruppe, leicht höher. Interessanterweise sind volatile
Fettsäuren, z.B. Milchsäure, bekannt für ihre wirkungsvolle bakterizide Aktivität,
und werden oft dem Wasser oder der Nahrung entwöhnter Tiere beigefügt, damit
sie die Entwicklung der pathogenen Bakterien verringern. Milchsäure hat weiterhin einen
Einfluss auf die Zellmembrane, auf die Austauschrate von H+ und Na+ Ionen,
auf die Plasma-Membrane H+/ATPase Aktivitäten und auf die
Fett-Zusammensetzung der Membrane. Es führt auch zu einer Säuerung des
Zytoplasmas. Bei diesem bestimmten E. coli Stamm wurde gezeigt, dass eine Konzentration von
3,2 mM Milchsäure nötig ist, um seine Entwicklung zu verringern, wobei
in-vivo weniger als 1 mM gemesssen wurde. Das Vorhanden sein von Milchsäure
erklärt also nicht die beobachteten Unterschiede zwischen der Kontrollgruppe
und L. casei behandelten Gruppe. Es ist weiterhin bekannt dass Lactobacillus
sp. und Bifidobacillus sp. die Sekretion von IgA (Immunglobulin A oder
Antikörper, der die Aktivität fremder Körper deaktiviert) erhöhen. Dieses
Phänomen wurde auch bei den neugeborenen Kaninchen beobachtet. Höhere Werte
von Toxin in einem bestimmten Organ (z.B. Grimmdarm) entsprechend höhere
Werte von IgA in der Schleimhaut. Diese Studie zeigt, dass die
vorbeugende Verabreicherung von L. casei an neugeborenen Kaninchen
diese, durch Erhöhung der Sekretion von speziellem IgA, vor E. coli
Enteritis schützt. Ein Schutz wegen der Bildung von Milchsäure wird in diesem
Fall bezweifelt, da die in-vitro bakteriziden Aktivitäten 3 mal höhere
Konzentrationen benötigten.
Danksagung
Thanks are due to Linda Bayley (USA) and the rescued
doe, and to Karen Comish (Israel) and Pepe feeding
her newborn baby. Weitere Informationen
Anderson LC,
Rush HG, Glorioso JC. Strain
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