Bacillus cereus toyoi

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Bacillus cereus toyoi ist ein stäbchenförmiges, grampositives Bakterium. Es ist in der Lage, hitzestabile Endosporen als umweltresistente Überlebensform zu bilden. Bacillus cereus toyoi gehört zur Gattung Bacillus cereus, welche wiederum der Familie der Bacilllaceae zugerechnet wird. Das Bakterium kann Kohlenstoffquellen, wie beispielsweise Zuckermoleküle zu Milchsäure, anderen organischen Säuren oder beispielsweise Ethanol verstoffwechseln. Die auf diesen Stoffwechselwegen produzierten Säuren bedingen die Ansäuerung der Lebensumgebung des Bakteriums (1). Probiotische Bacillus cereus toyoi Stämme werden häufig in der Nutztierhaltung als Zusatz zu Futtermitteln eingesetzt (2).

Funktion im Körper

Vorkommen und Bedeutung von Bacillus cereus toyoi

Bacillus cereus toyoi ist vor allem in der Umwelt zu finden und wurde beispielsweise in Bodenproben nachgewiesen. Probiotische Bacillus cereus toyoi Bakterien finden häufig Anwendung als Zusatz zu Tierfutter um das Wachstum der Tiere zu fördern, Infektionserkrankungen des Verdauungstraktes vorzubeugen und den Einsatz von Antibiotika in der Nutztierhaltung zu verringern (2).

Medizinische Bedeutung von Bacillus cereus toyoi

Bacillus cereus toyoi produziert im Gegensatz zu anderen Vertretern der Gattung Bacillus cereus keine für den Menschen gefährlichen bakteriellen Gifte, die auch als sogenannte Enterotoxine bezeichnet werden. Das Bakterium kann in der Regel keine Infektionen verursachen, es handelt sich hierbei also um ein nicht pathogenes Bakterium. B. cereus toyoi weist ganz im Gegenteil sogar verschiedene antimikrobielle Eigenschaften auf. Dadurch kann das Bakterium beispielsweise krankheitsverursachende Erreger bekämpfen und diese aus seiner Umgebung verdrängen (2). Trotz dieser positiven Eigenschaften kann B. cereus toyoi unter bestimmten Umständen möglicherweise Infektionen beim Menschen verursachen (2).

Positive Eigenschaften von Bacillus cereus toyoi sind:

  • Herstellung von Milchsäure und anderen organischen Säuren, wodurch unter anderem das Wachstum krankheitserregender Keime gehemmt werden kann (2).
  • Produktion von umweltresistenten Sporen, die auch in der sauren Umgebung des Magens überleben und folglich lebensfähig den Darm erreichen können (3).
  • Hemmung des Wachstums anderer, auch krankheitserregender Bakterien, wie beispielsweise Salmonella Enteritidis, Escherichia coli oder Clostridien (4), (5).
  • Stabilisierung der intestinalen Bakterienflora (5).
  • Aktivierung und Unterstützung des Immunsystems, wodurch möglicherweise die Wirksamkeit von Impfungen unterstützt wird (6).

Negative Eigenschaften von Bacillus cereus toyoi sind:

Bacillus cereus toyoi ist normalerweise nicht krankheitserregend (5). Unter bestimmten Umständen jedoch, können probiotische Bakterienstämme wie beispielsweise B. cereus toyoi beim Menschen Infektionskrankheiten auslösen. Besonders gefährdet, an solchen Infektionen zu erkranken sind dabei in erster Linie immunabwehrgeschwächte Patienten oder Patienten, die an schweren Grunderkrankungen leiden (5).

Mangel an Bacillus cereus toyoi Stämmen und Folgen

Bacillus cereus toyoi kann als Probiotikum die Vitalität und den Aufbau der natürlichen Bakterienflora bei Tieren fördern und möglicherweise auch das Mikrobiom des Darmes beim Menschen stärken. Dabei kann das Bakterium zu einer Stabilisierung des Gleichgewichts zwischen nützlichen und gesundheitsschädigenden Mikroorganismen in der Darmflora beitragen und einer Entwicklung von Imbalancen entgegenwirken. Folgen einer aus dem Gleichgewicht geratenen Bakterienflora im Darm können unter anderem eine erhöhte Anfälligkeit für Infekte, Stoffwechselstörungen und Zunahme von Körpergewicht oder Beeinträchtigungen der Funktion des Verdauungstraktes sein. Eine Stuhlanalyse, liefert in diesem Zusammenhang Informationen über die Zusammensetzung und der Vitalzustand der Darmflora.

Einsatz von Bacillus cereus toyoi Stämmen als Probiotika

Trotz der möglichen positiven Eigenschaften von Bacillus cereus toyoi wird das Bakterium derzeit als Probiotikum beim Menschen kaum genutzt. In der Nutztierhaltung und Tiermast, beispielsweise bei Schweinen, Geflügel oder auch in der Fischzucht werden die Sporen des probiotischen Bakteriums als Zusatz zu Futtermitteln hingegen häufig eingesetzt. Dabei verbessert die Zufuhr der B. cereus toyoi Sporen den Ernährungszustand und das Wachstum der Tiere. Durch die Hemmung schädlicher Bakterien im Magen-Darm-Trakt der Tiere kann außerdem der Einsatz von Antibiotika in der Tierzucht vermindert werden, wodurch einer Resistenzbildung verschiedener krankheitserregender Bakterien, die auch für den Menschen gefährlich werden können, vorgebeugt werden kann (4). Darüber hinaus können probiotische Bacillus cereus toyoi Bakterien möglicherweise das Immunsystem stärken und die Wirksamkeit von Impfungen verbessern. So führte die Gabe von probiotischen B. cereus toyoi Bakterien bei Mäusen und Schafen zu einem erhöhten Anstieg der Antikörper nach Impfungen gegen bestimmte Krankheitserreger und dadurch möglicherweise zu einem besseren Impfschutz gegenüber diesen Erregern (6) (7).

Allgemein werden Probiotika in Deutschland als Arzneimittel oder Zusatzstoffe verkauft, die jeweils gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen unterliegen. Die Therapie mit Probiotika sollte einen längeren Zeitraum umfassen. In der Regel wird eine Behandlungsdauer von mindestens acht Wochen empfohlen. Im Vorfeld einer Einnahme von Probiotika sollte mit dem behandelnden Arzt über die Art der Anwendung und Dauer der Therapie besprochen werden. Insbesondere sehr kranke Menschen oder Menschen mit einer Beeinträchtigung des Immunsystems, sollten vor einer Therapie mit Probiotika unbedingt ihren behandelnden Arzt konsultieren.

Quellen

(1) https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacillus_cereus
(2) Guillermo Jiménez, Mercedes Urdiain, Ana Cifuentes, Aránzazu López-López, Anicet R. Blanch, Javier Tamames, Peter Kämpfer, Anne-Brit Kolstø, Daniel Ramón, Juan F. Martínez, Francisco M. Codoñer, Ramon Rosselló-Móra, Description of Bacillus toyonensis sp. nov., a novel species of the Bacillus cereus group, and pairwise genome comparisons of the species of the group by means of ANI calculations, Systematic and Applied Microbiology, Volume 36, Issue 6, 2013, Pages 383-391, ISSN 0723-2020.
(3) Simon M. Cutting, Bacillus probiotics, Food Microbiology, Volume 28, Issue 2, 2011, Pages 214-220.
(4) Mingmongkolchai, S. and Panbangred, W. (2018), Bacillus probiotics: an alternative to antibiotics for livestock production. J Appl Microbiol, 124: 1334-1346.
(5) Ceuppens, S. , Boon, N. and Uyttendaele, M. (2013), Diversity of Bacillus cereus group strains is reflected in their broad range of pathogenicity and diverse ecological lifestyles. FEMS Microbiol Ecol, 84: 433-450.
(6) Talita Bandeira Roos, Ana Paula de Souza Stori de Lara, Luana Alves Dummer, Geferson Fischer, Fábio Pereira Leivas Leite, The immune modulation of Bacillus cereus var. Toyoi in mice immunized with experimental inactivated Bovine Herpesvirus Type 5 vaccine, Vaccine, Volume 30, Issue 12, 2012, Pages 2173-2177, ISSN 0264-410X.
(7) Talita Bandeira Roos, Carina Martins de Moraes, Régis Tuchtenhagen Sturbelle, Luana Alves Dummer, Geferson Fischer, Fábio Pereira Leivas Leite, Probiotics Bacillus toyonensis and Saccharomyces boulardii improve the vaccine immune response to Bovine herpesvirus type 5 in sheep, Research in Veterinary Science, Volume 117, 2018, Pages 260-265, ISSN 0034-5288