Massimizzando i benefici clinici di probiotici: paritarie Metagenomica, Età del paziente e microbica Composition

L'utilizzo della metagenomica Unmasked altri "omiche Technologies", tra cui la genomica, proteomica, trascrittomica, e metablOmics insieme bioinformatics.5 Questo ha attirato una visione globale di come una cella microbica attiva nella sua comunità e rivolto l'approccio Sistemi Microbiologia con attività totali di microbi in una comunità colta e non-colta. Ha anche creato un nuovo vocabolario (Tabella 2).

Figura 1 drammatizza le differenze dei 23.000 geni di Homo sapiens contro gli otto milioni di geni del microbiota (batteri 16S rRNA) e micoflora (18S rRNA funghi). Questa diversità potrebbe essere meglio compresa affrontando la popolazione microbica come un sistema di organi non singole specie. La figura 2 è rivolto al pool genetico rispetto ad un "orologio microbica", che mette in evidenza quattro aree nella convivenza della popolazione microbica con Homo sapiens
nel corso della vita. Si concentra sulle malattie che sono associate con l'invecchiamento della popolazione e nei primi 18 mesi di vita. Questi quattro sono fondamentali nel definire microbiota e micoflora come un'impronta digitale per la salute e /o malattia. Inoltre, è emerso che l'uso di metagenomica focalizzata su turni popolazione microbica e "cluster analysis", sottolineando cambiamenti a Phyla o livello familiare, piuttosto che species.6 individuale dei più di 10.000 specie e 100 Phylum, 10 sono comuni negli esseri umani . Di questo gruppo, quattro sono più associato con la salute o la malattia: 1. Acintobacteria 2. Bacteroidetes 3. Firmicutes e 4. Proteobacteria
. Più di recente il rapporto Firmicutes
a Proteobacteria
ha dimostrato di essere predittivi di outcome: & gt; 1 malattia prevedere e & lt; 1 predire la salute. Dati recenti provenienti da studi topi suggerisce introdotte commensali funzionano solo se abbinato con specie ospiti appropriati. Questi cambiamenti potrebbero essere importante come predittori e /o modulatori di gestione della malattia, come i più tradizionali "agenti patogeni professionali" certificati da Robert Koch e Louis Pasteur.

Abbiamo usato "cluster analysis" con "firma Phyla" e "genetica Famiglia" in due recenti studi separati su West Virginia University (WVU) campioni di placca di pazienti per affrontare: 1. demenza e 2. La salute orale

in dementia7, distinta differenza modello sono stati notati (Fig. 3. ), con una diminuzione di Fusobatteri
e un aumento di Bacteroidetes
. Per health8 orale, un modello atipico evoluta favorendo Clostridiales
, che ha il suo incarico filogenetica con Firmicutes
. Nel "Enterotypes di microbi nell'intestino umano" 9 Uno studio collaborativo internazionale pubblicata nel 2011, gli esseri umani sono stati classificati in tre tipologie (1, 2, o 3) sulla base di analisi dei cluster delle feci microbiota. L'implicazione era che questo potrebbe essere importante come gruppo sanguigno antigeni per la trasfusione, in caso di corrispondenza interventi microbiche.
III. OBIETTIVI PER I probiotici: SFIDE E OPPORTUNITIESTable 3 mostra le crescenti liste di malattie acute e croniche che sono stati associati con la flora sbilanciati e antibiotici ha causato la crescita eccessiva. NEC (enterocolite necrotizzante nel neonato), l'obesità, l'autismo, il cancro, la demenza e il diabete sono stati tutti identificati con uno spostamento scala anormale o di grandi popolazioni commensali, chiamato disbiosi. La maggior parte di questi hanno affrontato il tratto gastrointestinale (3A Table) e l'importanza di questo spostamento di popolazione in fase di definizione da segnali in dendriti intestinali selettivi. il controllo potenziale di queste malattie è stato orchestrato in due percorsi con probiotici:

1. & ENSP; Utilizzando la conseguenza del metabolismo microbico sui segnali immunologici dei neurotrasmettitori

2. & ENSP; Utilizzando la concorrenza tra i microbi per nutrienti e la possibilità di modificare la composizione del microbiota /mycobiota.10

nel malattie dentali (Tabella 3B), questa situazione è pervasivo nella malattia parodontale: gengivite, alito cattivo, carie e la proliferazione di funghi, dove un cambiamento nella popolazione microbica potrebbe essere manifestato in un cambiamento microbica nella composizione della placca dentale o biofilm.11,12 Dal 2000 abbiamo affrontato l'arena terapia intensiva di polmonite associata al ventilatore (VAP) e il danno collaterale della placca dentale su rotta dovuta endotracheale occlusion.13,14 ridotto Questi può anche essere associato con l'orologio microbica e dovrebbe essere riconosciuta come parte del continuum tra la microbiota /micoflora della cavità orale e il microbiota /micoflora del tratto GI. E 'dopo tutto, un continuum, anche se la popolazione organismo è diverso nella sua diversità e la quantità.
IV. PROBIOTICI: PROVE uso DENTISTRYThe BASATI di prebiotici /probiotici in odontoiatria si è evoluta nel corso degli ultimi 25 anni evidenziando il loro uso da cura aggiuntivo ad una terapia strategy.15,16 Recentemente l'uso ha affrontato i metagenomica del cavo orale e paralleli l'impatto di un equilibrato gastrointestinale microbica (GI) microbiota17; dopo tutto è un continuo di anatomia.

Ci sono ben più di un migliaio di articoli pubblicati a partire dal 2000 per l'uso di pre e probiotics.16,18 La maggior parte sono concentrati su Lactobacillus
e Bifidobacterium sp
, rivolgendosi mutans salivari
come biomarker coerente di riduzione del carico biologico (Tabella 4).

Qui ci concentriamo su significativi articoli di revisione che consolidano le prove scientifiche. Nel 2010, JJ Reddy e Associates18 riassunti una notevole quantità di informazioni probiotico affrontare il suo potenziale utilizzo in tutto il campo pratica clinica dentale. Goldstein et al affrontato la mancanza di continuità delle manifatture & rsquo; protocolli in cui la dose CFU presso il sito di produzione, spesso non corrisponde con l'attività al momento della purchase.19 Nel 2005 Meurman15 affrontato il ruolo dei probiotici, riconoscendo che non vi era la necessità di una maggiore informazione, e che c'era un focus riconosciuta su due generi, < em> Lactobacillus
e Bifidobacterium
(Complicazioni con Candida albicans fabbricante fornendo un impatto recente).

Tutti e tre hanno evidenziato un origine internazionale con un focus europeo e scandinavo. Nel 2010 Williams17 sottolineato il braccio farmacologico probiotico, affrontando unità di inoculums, e gli ingredienti all'interno dell'etichetta che influenzare l'esito, e ha sottolineato la necessità di uno studio in doppio cieco, randomizzato, placebo di controllo. Ha sottolineato che, usando un cocktail /piscina sinergica di microbi potrebbe avere un beneficio sulla base di amministrazione e frequenza di utilizzo. Nel 2010 H. Singh Grove e F. Luthra12 descritti sulla rivista "Probiotici, il Nano soldati della salute orale", il potenziale non sfruttato di probiotici. Ha rafforzato il lavoro degli investigatori precedenti che affrontano il valore potenziale, sottolineando che la firma di sicurezza era buona e che c'erano opzioni uniche nell'affrontare applicazione. Si è rivolto le differenze tra la terapia probiotica e la terapia sostitutiva e l'importanza di identificazione del ceppo.

Nel 2012 e nel 2013 il tema ampliato per includere il microbiome orale in salute e malattia. M. Zarco et al11 affrontato l'utilizzazione della cavità orale come riflesso lo stato microbiome; questo studio ha sottolineato il biofilm e relative porzioni delle microbi all'interno della cavità orale. Una caratteristica importante è stata la discussione che possibile infiammazione gengivale può modulare malattia sistemica e l'impatto del trattamento probiotico come una modulazione immunologica. Infine, Paton et al20 hanno affrontato la scala più ampia di bio-ingegneria o microbioming microbi in tumori del cavo orale, rivolgendosi tradizionali strategie di probiotici per via orale o gastrointestinali. Il loro approccio è stato associato con i microbi modificati che potrebbero condividere le caratteristiche di probiotici e amministrazione pre-biotici.
V. PROBIOTICI: antica forma di INTERVENTIONAs TERAPEUTICHE stabiliti dall'Organizzazione Mondiale della Sanità nel 2002, la definizione per i probiotici include quanto segue: microrganismi viventi, un vantaggio quando somministrato in quantità adeguata, non tossici, di solito somministrati con un prebiotico. Un prebiotico è definito come un ingrediente alimentare funzionale che era non digeribile con benefici effetti manifestano attraverso il metabolismo del probiotico e viene indirizzato come complementare probiotici. La storia di probiotici è di per sé una saga interessante. Si tratta di un microbiologo ucraino, nato nel 1845, che ha ricevuto il premio Nobel nel 1905 per la teoria che l'acido lattico, potrebbe migliorare la longevità impedendo la putrefazione nell'intestino.

L'utilizzo di probiotici è stata straordinaria e universale, come è mostrato in figura 4; diverse regioni all'interno del mondo hanno affrontato l'uso di probiotici /prebiotici come appropriato per le malattie e le presentazioni cliniche all'interno di tali regioni. Negli Stati Uniti (con le ultime statistiche del 2010), il valore è stato 11,3 miliardi di dollari di vendite e dovrebbe raggiungere 15 miliardi entro la fine del 2013; nel complesso, il 30 per cento della popolazione degli Stati Uniti usa i probiotici. La spesa globale di 85,7 miliardi di dollari, si prevede di aumentare del 15 per cento all'anno

CHI regioni fortemente coinvolto con l'uso di probiotici sono:. Stati Uniti & mdash; regione 1, Scandinavia e aree europee & mdash; regione 2; e in Giappone /Asia Pacific & mdash; regioni quattro e cinque (che hanno l'uso GI più rapida crescita dei probiotici). E 'importante riconoscere che nel 2008 ci sono stati 243 nuovi prodotti probiotici /prebiotici sul mercato con il 2009 visto essenzialmente doppio di quel numero.

I meccanismi d'azione (MOA) di probiotici sono organo e site specific e multifattoriale, seconda dell'organismo individuale, la pressione selettiva, e l'ambiente in cui viene utilizzato. Tabella 5 descrive la più recente evoluzione di queste attività, definendo la loro applicazione farmacologica e clinica rispetto al microbiologica o l'applicazione anti-biofilm. Il MOA per un organismo individuale (la cella lactobacillus) è descritto nella Figura 5. Mettendo in evidenza la diversità con la quale un singolo organismo può selettivamente indirizzare il suo paesaggio metagenomica, si può adattare un cocktail unico. sono opzioni misto disponibile per un massimo di 15 organismi.

Tabella 6 elenca i più comunemente utilizzati ceppi antimicrobiche e sottolinea l'importanza di Lactobacillus
generi e Bifidobacterium
generi. Altri generi sono molto meno frequenti, anche se possono essere specifici per particolari malattie orali e /o sistemiche. Queste caratteristiche evidenziano la necessità di molteplici opzioni (Tabella 6) nella scelta di popolazioni di pazienti parallela alla selezione di antibiotici. Domande ai indirizzo includono: il numero di diversi ceppi di organismi nella miscela probiotica, come viene somministrato, la frequenza della sua somministrazione, e la durata del tempo per cui viene utilizzato. Altre domande sono: Qual è il meccanismo d'azione? Qual è la malattia bersaglio e mezzo con il quale si promuove la salute dei metagenomica esistenti? Ci sono effetti collaterali stabiliti? Quali sono le conseguenze se viene somministrato in concomitanza con antimicrobici? Diverse indagini evidenziano queste variabili sono elencati per periodontics21, pathogens22 orale, gingivitis23, orale streptococchi
24, parodontale recolonization25 tasca e carie prevention.26

Nel valutare queste domande, è importante riconoscere e evidenziare il crescente utilizzo del Sacchromyces
boulardii. Si tratta di una colonizzazione del lievito non umano resistente alla terapia antibiotica e per le sue dimensioni e la natura bifasica, è l'universale co-aggregazione che aiuta a costruire una matrice multispecie
.

Dato l'arduo compito di abbinare una varietà di parametri clinici e microbiologici, con una pletora di probiotici, abbiamo sviluppato un database probiotico completo per gli operatori sanitari che forniscono opzioni di pianificazione del trattamento affidabili coerenti, fornendo allo stesso tempo la valutazione continua della letteratura pubblicata. Il nostro obiettivo è quello di fornire agli operatori sanitari un facile accesso alle informazioni riguardanti i probiotici, fornendo nuovi strumenti di ricerca

La banca dati contiene diverse funzioni di ricerca:. Età, malattie, interventi chirurgici, probiotici, marca /microbi /grado di droga, droga interazioni e controindicazioni. Abbiamo intitolato questo BAC-2-HEALTH (Tabella 8). E 'disponibile con il sito SOD West Virginia University http://dentistry.hsc.wvu.edu/Oral-Health-Thomas/o Http://dental.HSC.WVU.edu/Oral-Health-Thomas/Home e complementi altri strumenti di ricerca e risorse educative. Questi includono descrizioni dettagliate di argomenti selezionati, nonché argomenti di quindici 30 minuti mini-educativo.

E 'nostra opinione che una delle caratteristiche più frainteso di selezione probiotico è l'impatto sulla flora residente. Ottanta per cento dei microbi sono non transitorio e associati con l'età, particolarmente adulta e popolazioni geriatrica nel "Microbial Clock". Inoltre, è l'obiettivo della base di dati per fornire informazioni sulla qualità dei probiotici che riconoscono vi è una significativa variabilità nei unità formanti colonia (CFU & rsquo; s) all'interno del, il requisito di storage probiotico, l'impatto della conservazione impropria, e un pletora di problemi connessi con la produzione.

per promuovere la consapevolezza dei probiotici, la necessità di una formazione continua e l'aggiornamento dei evoluzione opportunità di gestione, abbiamo strutturato un sondaggio online. Questo sondaggio è stato somministrato negli ultimi tre anni, sia a livello nazionale e internazionale, a una varietà di individui di vari contesti educativi, tra cui studenti dentali, igienisti dentali, dentisti e specialisti in tali luoghi diversi come Germania, Cardiff Galles, Australia, Nuova Zelanda, e Giappone. I risultati sono interessanti, con valutazioni basate sulle sei regioni OMS e sottolineano la necessità per il sito web BAC-2-HEALTH. E 'il nostro obiettivo di riassumere l'indagine e confrontarlo con altri risultati a livello internazionale e integrare gli studi e le osservazioni nel sito BAC-2-SANITARIO per l'analisi del database. Vi invitiamo a partecipare al sondaggio come avremo modo di pubblicare i risultati in una prossima edizione di questa rivista.
VI. APPLICAZIONE: T-COCWe introdotto il concetto di "su misura-Comprehensive Oral Care" (T-COC) nel 2007, che integra il concetto universale di intervento minimo (MI). Incorpora anche l'empowerment del paziente. Questo concetto è evidenziato in figura 6, che descrive un sistema di cinque parte concentrandosi su aspetti tradizionali di salute orale e include l'uso di probiotici con compliance del paziente. Uno schema utilizza una bocca asettica sciacquare un'ora prima dell'applicazione del probiotico che viene mantenuta durante le ore di sonno. Come con tutte le cure del paziente, è importante riconoscere che questo è dinamico e ha bisogno di un continuo riesame. Le parole chiave sono "sartoria" e "corrispondenza", e riconoscendo la limitazione di probiotici, come indicato nella Tabella 9. Nessun singolo probiotico soddisfa le esigenze di tutti i pazienti. Linee guida generali dovrebbero includere una valutazione critica sulla base di dati e studi pubblicati evidenziano ceppo specificità. I probiotici possono richiedere 109 a 1011 cellule vitali al giorno ei prebiotici 20 a 30 grammi al giorno. assunzione Continua può essere richiesto per mantenere i benefici e il prebiotico può essere un'ottima opzione per modificare la flora intestinale per via orale o su una base a lungo termine. E 'importante riconoscere che la colonizzazione probiotico è temporanea, non è stabilire residenza host o l'integrità biofilm.
VII. SOMMARIO: "Viviamo in un mondo microbico" Viviamo in un "mondo microbico" (per lo più biofilm), sottolinea la nostra crescente riconoscimento del fatto che per sopravvivere richiede l'armonia con la nostra convivente microbica. Recente chiarimento di questi conviventi da metagenomica ci dà la possibilità di stabilire un sano microbiota come una caratteristica preminente della gestione dentale, affrontando un intervento minimo. Il costo della malattia orale e dei suoi legami sistemici potenzialmente associati può essere fino miliardi di $ 96 per anno (Fig. 7). Chiarire il microbiota e micoflora dà la possibilità di adempiere la promessa che bio- mineraria e al mantenimento del patrimonio genetico (ospitato dalla comunità microbica totale), è il nostro approccio migliore per la gestione della malattia.

Un mezzo per ristabilire questa amministrazione è l'utilizzo di probiotici, riconosciuto come un tema nel 1870 da Elie Metchnikoff. I probiotici tradizionalmente sono stati visti come intervento complementare, ma oggi questo tema sta cambiando drammaticamente. L'uso di probiotici è ormai visto come una strategia terapeutica e non semplicemente come cura aggiuntiva. Questa strategia molto promettente deve anche tener conto del paesaggio e la diversità microbica gene (Metagenomics), i pazienti orologio microbica e la corretta composizione probiotici sulla base di prove scientifiche. Forse la cosa più sottovalutato è corrispondenza selezione pre /probiotico con una Enterotype classificare il paesaggio feci microbica, definendo la firma metagenomica paziente. OH

John G Thomas, MS, PhD, professore Clinica Dipartimento di Endodonzia, WVU SOD e professore emerito Dipartimento di Patologia, WVU SOM

Khaled S Seifelnasr , BDS, DDS, Dipartimento di Endodonzia, WVU SOD Morgantown, WV, Stati Uniti d'America

Riconoscimenti: Ariel Mooney, RDH, BS, Colleen Conlon, BS, BA, MS, Nicole Andreini, BS , 3 ° Anno dentale studenti WVU SOD

salute orale accoglie questo articolo originale
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