Specific probiotics in the upper respiratory tract: colonization, efficacy and safety : with a focus on Lactobacillus rhamnosus GG

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-1795-3
Title: Specific probiotics in the upper respiratory tract: colonization, efficacy and safety : with a focus on Lactobacillus rhamnosus GG
Author: Tapiovaara, Laura
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine
Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery Helsinki Central Hospital
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Upper respiratory infections are among the most common ailments in humans. Evidence for mechanisms suggests that specific probiotic bacteria could reduce the risk and symptoms of these infections. However, the clinical evidence of probiotics in the upper respiratory tract, especially when colonization and the etiological effects are considered, is sparse. In addition, the safety of probiotics requires constant assessment. This thesis investigated the recovery of probiotic Lactobacillus rhamnosus GG (L. GG) from the upper respiratory tract and its effects on pathogens in this tract. In addition, the thesis assessed the adverse events of L. GG alone or in combination with other probiotics (Bifidobacterium lactis BB-12 [BB12], or Lactobacillus rhamnosus Lc705 [Lc705], Propionibacterium freudenreichii JS [PJS], and/or Bifidobacterium breve 99 [BB99]). In a randomized, double-blinded, placebo-controlled study, 40 children consumed per oral L. GG or a placebo (1:1) prior to surgery in which their adenoids were removed and a possible middle ear effusion (MEE) was collected. L. GG was recovered from both the adenoid tissue and MEE, but it did not affect the findings of human rhinovirus (HRV) or enterovirus (EV) in the samples compared to the placebo. In addition, the analysis of the bacterial pathogens in the MEE showed similarities in both intervention groups. No differences between the groups emerged in respiratory or gastrointestinal (GI) symptoms prior to the surgery or in pain or bleeding after the surgery. In another randomized, double-blinded, placebo-controlled trial, an experimental HRV infection model was used in 59 healthy adult volunteers to investigate the effects of the oral consumption of live, heat-inactivated L. GG on the HRV load in nasopharyngeal lavage samples. The correlation of the HRV load to the subjects clinical symptom scores was assessed. The use of live or inactivated L. GG did not result in statistical differences in the HRV load, but a tendency to lower loads in the L. GG groups was noted. The HRV load positively correlated with the total symptom scores on day 2 and day 5 after inoculation. In the fourth study, individual participant data from six randomized placebo-controlled probiotic studies were analyzed for adverse events (AEs), as distributed by the Common Terminology Criteria of Adverse Events (CTCAE). Data on 1,909 healthy subjects, including children, young adults, and elderly participants, revealed no statistical differences in AEs between the groups that consumed L. GG alone, L. GG in combination, or the placebo. A detailed analysis of three specific categories (respiratory diseases, gastrointestinal diseases, and infections) did not yield any statistical differences in AEs between the probiotic and placebo groups. Based on the results, we concluded that L. GG was able to colonize the upper respiratory tract, but it had no effects on the levels of viral or bacterial pathogens or on the frequency of clinical symptoms in the subjects during either the intervention or the follow-up period. The nasopharyngeal HRV load was positively correlated with the subjects total symptom score. The use of L. GG alone or in combination did not result in AEs in the population of healthy children, young adults, and elderly participants.Ylähengitystieinfektiot ovat yleisimpiä ihmiskunnan sairauksia. Tutkimuksissa on saatu viitteitä tiettyjen probioottisten bakteerien vähentävän sairastumisriskiä ylähengitystieinfektioihin ja toisaalta myös vähentävän infektion oireita. Probioottien tarttumisesta ylähengitysteiden limakalvolle sekä niiden vaikutuksista taudinaiheuttajiin on vain vähän tietoa. Lisäksi probioottivalmisteiden käytön turvallisuus on tarpeen arvioida. Tässä väitöskirjassa tutkittiin probiootti Lactobacillus rhamnosus GG:n (L. GG) tarttumista ylähengitysteiden limakalvoille ja sen vaikutuksia ylähengitysteiden taudinaiheuttajiin. Lisäksi tutkittiin L. GG:n ja neljän muun probiootin mahdollisia haittavaikutuksia verrattuna plaseboon. Satunnaistetussa, kaksoissokkoutetussa plasebo-kontrolloidussa tutkimuksessa tutkittiin 40 lasta, jotka käyttivät suun kautta L. GG- tai plasebo-valmistetta ennen kitarisan poistoleikkausta. Samalla mahdollinen välikorvaerite kerättiin talteen. L. GG:tä löydettiin sekä kitarisakudoksesta että välikorvaeritteestä, mutta L. GG:n käyttö ei vaikuttanut kitarisan tai välikorvaeritteen rinovirus- tai enteroviruslöydöksiin verrattuna plaseboon. Myös välikorvaeritteen bakteerilöydökset olivat samanlaiset molemmissa ryhmissä. Lasten kokemissa oireissa ei myöskään havaittu eroja ryhmien välillä tutkimuspäiväkirjojen mukaan. Toisessa satunnaistetussa, kaksoissokkoutetussa plasebo-kontrolloidussa tutkimuksessa aiheutettiin rinovirus-infektio 59 tutkimushenkilölle, joiden nenänielunäytteistä tutkittiin L. GG:n vaikutusta rinoviruksen pitoisuuteen. Lisäksi tutkittiin tutkimushenkilön kokemien flunssaoireiden verrannollisuutta viruspitoisuuteen. Elävällä tai kuolleella L. GG:llä ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa nenänielun rinoviruspitoisuuteen verrattuna plaseboon. Positiivinen verrannollisuus löydettiin virusmäärän ja oireiden välillä: mitä korkeampi virusmäärä, sitä voimakkaammat oireet. Neljännessä osatyössä tutkimusryhmämme kuuden aiemman satunnaistetun ja plasebo-kontrolloidun probioottitutkimuksen alkuperäisaineistot avattiin ja tutkittiin niistä probioottien ja plasebovalmisteen haittavaikutukset. Kaikki havaitut vaikutukset jaoteltiin tunnettujen haittavaikutuskriteereiden mukaisesti. Otoskoko oli 1909 tervettä lasta, nuorta aikuista ja vanhusta, jotka käyttivät L. GG:tä, probioottiyhdistelmää tai plaseboa. Tutkimushenkilöiden kokemissa haittavaikutuksissa ei havaittu eroja ryhmien välillä. Johtopäätöksenä todetaan, että L. GG tarttui ylähengitysteiden limakalvoille, mutta sillä ei ollut vaikutusta ylähengitysteiden virus- tai bakteerilöydöksiin, eikä kliinisten oireiden esiintyvyyteen. Nenänielun rinovirusmäärä oli positiivisesti verrannollinen flunssan oireiden hankaluuteen. Tutkittujen probioottivalmisteiden käyttö todettiin turvalliseksi.
URI: URN:ISBN:978-951-51-1795-3
http://hdl.handle.net/10138/159311
Date: 2016-02-19
Subject: lääketieteellinen
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Tapiovaara_e-thesis.pdf 1.587Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record