Lactobacillus johnsonii

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Lactobacillus johnsonii ist ein stäbchenförmiges, grampositives Milchsäurebakterium. Es ist in der Lage, Zucker zu Milchsäure zu verstoffwechseln. Durch diesen Prozess, welcher auch als Gärung bezeichnet wird, verursacht das Bakterium eine Ansäuerung seiner Lebensumgebung. L. johnsonii ist Mitglied der Familie der Lactobacillaceae, also der Familie der Milchsäurebakterien und ist eng verwandt mit dem Milchsäurebakterium Lactobacillus acidophilus. Es findet sich in zahlreichen fermentierten Pflanzenprodukten und Lebensmitteln. Beim Menschen besiedelt L. johnsonii vor allem den Magen-Darm-Trakt und findet sich im Vaginaltrakt bei Frauen (1).

Funktion im Körper

Vorkommen und Bedeutung von Lactobacillus johnsonii

Lactobacillus johnsonii besiedelt beim gesunden Menschen unter normalen Bedingungen vor allem den oberen Magen-Darm-Trakt und bei Frauen zusätzlich den Vaginaltrakt. Tatsächlich ist es eines der häufigsten Bakterien, welche am Übergang zwischen Dünndarm und Dickdarm vorkommen. Darüber hinaus findet sich L. johnsonii in verschiedenen fermentierten Lebensmitteln. Dazu gehören beispielsweise Milchprodukte, Pflanzenprodukte oder auch Fleischprodukte (1).

Medizinische Bedeutung Lactobacillus johnsonii

Lactobacillus johnsonii verursacht in der Regel keine Krankheiten. Das Milchsäurebakterium besitzt ganz im Gegenteil sogar bestimmte antimikrobielle Eigenschaften. Dadurch kann es schädliche Erreger aus seinem Umfeld verdrängen und diese bekämpfen (1).

Positive Eigenschaften von Lactobacillus johnsonii sind:

  • Spaltung von Proteinen und Zuckern (1)
  • Herstellung von antimikrobiell wirkenden Substanzen gegen krankheitserregende Keime, wie beispielsweise das Bacteriocin Lactacin F (1)
  • Produktion von Milchsäure, wodurch es zu einer Ansäuerung der Umgebung kommt und andere, auch schädliche Bakterien verdrängt werden können (2)
  • Hemmung von Entzündungsvorgängen und Aktvierung der Immunantwort (3) (4)
  • Verbesserung der Barrierefunktion der Schleimhäute (4)
  • Günstige Beeinflussung der Bakterienflora im Darm (5)

Negative Eigenschaften von Lactobacillus johnsonii sind:

Obwohl Lactobacillus johnsonii beim Menschen zur normalen Bakterienflora gehört und für gewöhnlich nicht pathogen, also krankheitserregend ist, kann das Milchsäurebakterium in seltenen Fällen im Körper zu Infektionen führen. Dabei weisen vor allem Menschen mit einer Beeinträchtigung des Immunsystems oder Menschen mit einer schweren Grunderkrankung eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber solchen Infektionen auf.

Mangel an L. johnsonii Stämmen und Folgen

Lactobacillus johnsonii kann den Aufbau der Bakterienflora im menschlichen Verdauungstrakt günstig beeinflussen. Es unterstützt das Gleichgewicht zwischen nützlichen und krankheitserregenden Bakterien in der Darmflora und kann einer Imbalance entgegenwirken. Folgen eines Ungleichgewichts können Störungen des Verdauungstraktes, die Begünstigung von Übergewicht oder eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionserkrankungen sein. Eine Stuhlanalyse, bei welcher der Stuhl im Labor untersucht wird, liefert in diesem Zusammenhang Informationen über die Bakterien der Darmflora.

Darüber hinaus kann ein Mangel von L. johnsonii auch in den Schleimhäuten des Vaginaltraktes ein Ungleichgewicht des vaginalen Milieus begünstigen und infolgedessen eine reduzierte Barrierefunktion der Schleimhäute bedingen. Dadurch kann unter anderem die Anfälligkeit für Infektionen erhöht werden. Eine Zunahme des vaginalen pH-Wertes kann Hinweise auf eine zu geringe Zahl an Milchsäurebakterien liefern.

Verwendung von L. johnsonii Stämmen in der Medizin

Lactobacillus johnsonii Stämme werden als Probiotika zur Behandlung verschiedener Erkrankungen verwendet. Dabei sind die sowohl vorbeugenden als auch therapeutischen Wirkungen der probiotischen L. johnsonii Bakterien immer wieder Gegenstand wissenschaftlicher Studien.

  • Vorbeugung und Therapie von Infektionen

L. johnsonii kann das Immunsystem unterstützen und gegenüber Infektionen vorbeugend wirken. So konnte die tägliche Einnahme eines Milchproduktes mit probiotischen L. johnsonii Bakterien bei älteren Menschen den Ernährungsstatus bessern und darüber hinaus auch das Auftreten von Infektionen verringern (6).

L. johnsonnii ist auch in der Lage, sowohl im Labor in vitro als auch in vivo pathogene, also krankheitserregende Keime zu bekämpfen (2).

Darüber hinaus kann die Einnahme von L. johnsonii die Behandlung des Magenkeims H.pylroi beim Menschen unterstützen. Dabei ist die Antibiotikatherapie zur Behandlung von H.pylori bei gleichzeitiger Einnahme von probiotischen L. johnsonii Stämmen besser wirksam, verträglicher und durch H. pylori ausgelöste Entzündungszeichen im Magen klingen besser ab (2).

  • Behandlung von Diabetes

Probiotische L. johnsonii Stämme könnten möglicherweise eine Therapie bei Diabetes unterstützen und sogar vorbeugend wirken. So konnte die Entwicklung von Diabetes Typ 1 bei Ratten durch die Zufuhr von L. johsonii verzögert oder sogar komplett verhindert werden (7). Inwieweit die Ergebnisse dieser tierexperimentellen Untersuchungen auf den Menschen übertragbar sind, muss in weiteren experimentellen und klinischen Studien aufgeklärt werden.

  • Vorbeugung von Lebererkrankungen

Die Gabe von probiotischen L. johnsonii Stämmen konnte bei Mäusen der Bildung einer nicht-alkoholischen Fettleber vorbeugen. Dabei wurden den Mäusen, zusätzlich zu einer fettreichen Ernährung, probiotische L. johnsonii Bakterien zugeführt. Die Mäuse, welche die probiotischen Bakterien erhielten, entwickelten seltener eine nicht-alkoholische Fettleber und zeigten einen geringeren Untergang von Leberzellen (8). Diese Ergebnisse liefern Hinweise darauf, dass L. johnsonii der nicht-alkoholischen Fettleber vorbeugen und die Leber vor Schäden schützen kann. Allerdings muss noch in weiteren experimentellen und klinischen Studien untersucht werden, in welchem Umfang diese Ergebnisse auf die Therapie beim Menschen übertragbar sind.

  • Behandlung von Allergien

Die Einnahme von probiotischen L. johnsonii Stämmen zusätzlich zu einer Therapie mit dem Antihistaminikum Levoceterizin kann bei Kindern die Symptome von Heuschnupfen bessern (9).

  • Vorbeugung von Schäden der Haut

L. johnsonii kann Hautschäden vorbeugen und zur Aufrechterhaltung einer gesunden Haut beitragen. Dabei kann die regelmäßige Einnahme von L. johnsonii enthaltenden Probiotika beispielsweise die Haut vor UVA-bedingten Schäden schützen (10).

  • Unterstützung der Gedächtnisfunktion

L. johnsonii kann zur Aufrechterhaltung der Gedächtnisfunktion beitragen. Forscher aus Korea haben in einer tierexperimentellen Studie gezeigt, dass die Zuführung von L. johnsonii bei Mäusen eine Beeinträchtigung des Gedächtnisses durch die Substanz Scopolamin abmildern kann (11). Die Auswirkungen von L. johnsonii auf die Gedächtnisfunktion beim Menschen müssen noch in weiteren klinischen und experimentellen Studien aufgeklärt werden.

  • Behandlung von vaginalen Infektionen

L. johnsonii kann möglicherweise bei Infektionen des weiblichen Genitaltraktes helfen. In einer tierexperimentellen Studie wurden Mäuse mit einer Vaginalinfektion durch das Bakterium Gardnerella Vaginalis sowohl oral, also über den Mund als auch lokal, intravaginal mit L. johnsonii behandelt. Die Therapie mit L. johnsonii führte bei den Mäusen zu einer Besserung des Krankheitsbildes durch Abmilderung der Entzündung und Bekämpfung der krankheitserregenden Bakterien (12). Um die Bedeutung von L. johnsonii in der Therapie von vaginalen Infektionen bei Frauen genauer zu untersuchen, müssen jedoch noch weitere klinische und experimentelle Studien durchgeführt werden.

Einsatz von L. johnsonii Stämmen als Probiotika

Probiotische L. johnsonii Stämme werden zumeist in Kombination mit anderen probiotischen Milchsäurebakterien angeboten. Dabei sind verschiedene Produkte und Darreichungsformen erhältlich. Sie stehen zur Verfügung als:

  • Probiotische Milchprodukte
  • Magensaftresistente Kapseln
  • Pulver zum Auflösen
  • Saft zum Einnehmen

In Deutschland werden Probiotika als Arzneimittel oder Zusatzstoffe verkauft, die jeweils gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen unterliegen. Die Einnahmedauer von Probiotika sollte einen längeren Zeitraum umfassen. Daher wird meist eine Therapiedauer von mindestens acht Wochen empfohlen. Im Vorfeld einer Probiotika-Therapie ist es ratsam, mit Ihrem behandelnden Arzt über die Therapiedauer und Art der gewünschten Anwendung zu sprechen. Personen mit einer erhöhten Infektanfälligkeit oder reduziertem Allgemeinzustand, wie beispielsweise durch das Vorliegen einer schweren Erkrankung oder einer Schwächung des Immunsystems, sollten vor Beginn einer Probiotika Therapie ebenfalls unbedingt Kontakt mit dem behandelnden Arzt aufnehmen.

Quellen

(1) https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Lactobacillus_johnsonii
(2) Liévin-Le Moal, Vanessa, and Alain L. Servin. "Anti-Infective Activities of Lactobacillus Strains in the Human Intestinal Microbiota: From Probiotics to Gastrointestinal Anti-Infectious Biotherapeutic Agents." Clinical Microbiology Reviews 27.2 (2014): 167-199.
(3) Bereswill, Stefan et al. "Lactobacillus Johnsonii Ameliorates Intestinal, Extra-Intestinal and Systemic pro-Inflammatory Immune Responses Following Murine Campylobacter Jejuni Infection." Scientific Reports 7 (2017): 2138.
(4) Fonseca, Wendy et al. "Lactobacillus Johnsonii Supplementation Attenuates Respiratory Viral Infection via Metabolic Reprogramming and Immune Cell Modulation." Mucosal immunology 10.6 (2017): 1569-1580.
(5) Le Bastard, Quentin et al. "Fecal Microbiota Transplantation Reverses Antibiotic and Chemotherapy-Induced Gut Dysbiosis in Mice." Scientific Reports 8 (2018): 6219.
(6) Vemuri, Ravichandra et al. "Gut Microbial Changes, Interactions, and Their Implications on Human Lifecycle: An Ageing Perspective." BioMed Research International 2018 (2018): 4178607.
(7) Valladares, R.; Sankar, D.; Li, N.;Williams, E.; Lai, K.K.; Abdelgeliel, A.S.; Gonzalez, C.F.;Wasserfall, C.H.; Larkin, J.; Schatz, D.; et al. Lactobacillus johnsonii N6.2 mitigates the development of type 1 diabetes in BB-DP rats. PLoS ONE 2010, 5, e10507.
(8) Xin, J., Zeng, D., Wang, H. et al. Preventing non-alcoholic fatty liver disease through Lactobacillus johnsonii BS15 by attenuating inflammation and mitochondrial injury and improving gut environment in obese mice. Appl Microbiol Biotechnol (2014) 98: 6817.
(9) Ko-Haung Lue, Hai-Lun Sun, Ko-Hsiu Lu, Min-Sho Ku, Ji-Nan Sheu, Ching-Hui Chan, Yun-Hu Wang, A trial of adding Lactobacillus johnsonii EM1 to levocetirizine for treatment of perennial allergic rhinitis in children aged 7-12years, International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology, Volume 76, Issue 7, 2012, Pages 994-1001, ISSN 0165-5876.
(10) Marini, A. , Jaenicke, T. , Grether-Beck, S. , Le Floc'h, C. , Cheniti, A. , Piccardi, N. and Krutmann, J. (2014), Prevention of PLE by a nutritional supplement. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed., 30: 189-194.
(11) Hae-Ji Lee, Su-Min Lim, Dong-Hyun Kim, Lactobacillus johnsonii CJLJ103 Attenuates Scopolamine-Induced Memory Impairment in Mice by Increasing BDNF Expression and Inhibiting NF-?B Activation, J. Microbiol. Biotechnol.2018 ; 28(9): 1443-1446.
(12) Hyun-Min Joo, Yang-Jin Hyun, Kil-Sun Myoung, Young-Tae Ahn, Jung-Hee Lee, Chul-Sung Huh, Myung Joo Han, Dong-Hyun Kim, Lactobacillus johnsonii HY7042 ameliorates Gardnerella vaginalis-induced vaginosis by killing Gardnerella vaginalis and inhibiting NF-?B activation, International Immunopharmacology, Volume 11, Issue 11, 2011, Pages 1758-1765, ISSN 1567-5769.