Die primären kolonisierenden Bakterien eines gesunden Individuums gehören zur Gattung Lactobacillus. Seit der ersten Beschreibung von Laktobazillen durch Döderlein gelten Laktobazillen allgemein als die Gatekeeper des vaginalen Ökosystems. Es wurde gezeigt, dass Laktobazillen in vitro das Wachstum pathogener Mikroorganismen hemmen, z. B. Bacteroides fragilis, Escherichia coli, Gardnerella vaginalis, Mobiluncus spp., Neisseria gonorrhoeae, Peptostreptococcus anaerobius, P. bivia und Staphylococcus aureus. Es ist allgemein anerkannt, dass dies hauptsächlich durch die Wirkung von Milchsäure erreicht wird. Darüber hinaus tragen Laktobazillen normalerweise dazu bei, eine langfristige Besiedlung der Vagina zu verhindern, indem sie an Vaginalepithelzellen anhaften. Dies reduziert normalerweise die Infektion von Krankheitserregern mit dem Vaginalepithel.
Neben der Milchsäureproduktion und der Konkurrenz um die Adhärenz umfassen andere antagonistische Mechanismen die Produktion von Wasserstoffperoxid (ein breitbandmikrobielles Mittel) und Bakteriocinen (zielspezifische antimikrobielle Mittel).
Die Produktion von Milchsäurees
Glykogen ist die komplexe Form von Zucker, die im Vaginalepithel vorhanden ist und zu Milchsäure metabolisiert wird
Ein niedriger pH-Wert wird allgemein als der Hauptmechanismus angesehen, der die Zusammensetzung der vaginalen Mikroflora steuert. Obwohl die von Laktobazillen produzierte Milchsäure zur vaginalen Säure beiträgt, ist sie immer noch nicht die Hauptquelle für einen niedrigen vaginalen pH-Wert, aber es bleibt die Tatsache, dass die meisten Laktobazillen bei einem pH-Wert am besten gedeihen < 3.5 .
Wasserstoffperoxidbearbeiten
Die Produktion von Wasserstoffperoxid (H2O2) ist ein bekannter Mechanismus für den bakteriellen Antagonismus, der das Wachstum von Mikroorganismen durch direkte Interaktion oder durch menschliche Myeloperoxidase hemmt. Es wurde gezeigt, dass Wasserstoffperoxid produzierende Laktobazillen HIV-1, Herpes-simplex-Virus Typ 2 (HSV-2), Trichomonas vaginalis, G. vaginalis, P. bivia und E. coli inaktivieren. O’Hanlon und Baeten fanden heraus, dass 96% der Lactobacillus-Arten aus einem gesunden vaginalen Ökosystem H2O2 produzierten (L. jensenii und L. vaginalis produzieren die höchsten H2O2-Spiegel), während nur 6% der von Frauen mit BV gewonnenen Laktobazillen H2O2 produzierten. In Übereinstimmung damit ist L. iners, am häufigsten mit gestörter vaginaler Mikroflora assoziiert, ein schlechter Produzent von H2O2. Die vaginale Besiedlung durch H2O2-produzierende Laktobazillen wurde mit einer Abnahme des Auftretens von bakterieller Vaginose (BV) in Verbindung gebracht. In jüngerer Zeit haben O’Hanlon et al. zeigten, dass Zervikovaginalflüssigkeit und Samen eine signifikante H2O2-blockierende Aktivität aufweisen, und sie zeigten später, dass physiologische Konzentrationen von H2O2 unter 100 µMfail, um eines der 17 getesteten BV-assoziierten Bakterien zu inaktivieren, z. B. A. vaginae, G. vaginalis, Mobiluncus spp., P. bivia, Prevotella corporis, Mycoplasma hominis, auch in Gegenwart vonmenschliche Myeloperoxidase, von der bekannt ist, dass sie die mikrobizide Aktivität von H2O2 erhöht. Nur supraphysiologische Konzentrationen von exogenem H2O2 (0.34% w/v, 100 mM) waren ausreichend, um BV-assoziierte Bakterien zu inaktivieren, bei denen sie vaginale Laktobazillen stärker inaktivierten (L. crispatus, L. gasseri, L. iners und L. jensenii). Eine Konzentration von 100 mM H2O2 ist ungefähr 50-fach höher, als Laktobazillen selbst unter optimalen aeroben, wenig antioxidativen Bedingungen produzieren können, und ungefähr 5.000-fach höher als die geschätzte H2O2-Konzentration in vivo. Noch bemerkenswerter ist, dass die Zugabe von nur 1% Vaginalflüssigkeit die mikrobizide Aktivität von 1 M H BLOCKIERT2O2. Mögliche Erklärungen können sein, dass Zervikovaginalflüssigkeit und Samen Proteine, Glykoproteine, Polysaccharide, Lipide und andere Moleküle enthalten, die mit H2O2 reagieren und inaktivieren können. Darüber hinaus ist die Vagina die meiste Zeit hypoxisch, während Laktobazillen Sauerstoff benötigen, um Wasserstoffperoxid zu produzieren. Bemerkenswert ist auch, dass Katalase, die Bakterien vor toxischem H2O2 schützt, in Laktobazillen fehlt und als solche gegen ihre eigene H2O2-Produktion ungeschützt wäre. Im Gegensatz dazu inaktivierten physiologische Konzentrationen von Milchsäure unter optimalen anaeroben Wachstumsbedingungen die BV-assoziierten Erreger, ohne die vaginalen Laktobazillen zu beeinflussen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass, obwohl die Wasserstoffperoxidproduktion von Laktobazillen als wichtige antimikrobielle Komponente angesehen wurde, die zur Kolonisationsresistenz von Laktobazillen beiträgt, und obwohl es einen Zusammenhang zwischen H2O2-produzierenden Laktobazillen und normaler vaginaler Mikroflora zu geben scheint, neuere Daten diese Rolle für H2O2 nicht unterstützen.
BakteriocinsEdit
Vaginale Laktobazillen produzieren antimikrobielle Peptide, d. H. Bakteriocine wie Lactocin 160 und Crispasin. mit hemmender Aktivitätvon engen (eng verwandten Lactobacillus-Arten) bis zu breiten (verschiedenen Bakteriengruppen, einschließlich G. vaginalis und P. bivia) und bakteriocinähnlichen Substanzen mit einem breiteren Wirkungsspektrum als Bakteriocine (z. B. ein hitzebeständiges Peptid, das von Lactobacillus salivarius subsp. salivarius CRL 1328). Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Aktivität von Bakteriocinen durch einen niedrigen pH-Wert begünstigt wird.
Die hemmenden Substanzen, die von vaginalem Lactobacillus produziert werden, sind ein primärer Faktor beim Schutz der vaginalen Mikrobiota mit organischen Säuren, Bakteriocinen und Wasserstoffperoxid. Diese wirken synergistisch gegen Infektionen durch Krankheitserreger. Nicht alle Lactobacillus spp. und nicht alle Stämme innerhalb einer Lactobacillus-Spezies weisen alle 3 Mechanismen auf. Lactobacillus-Arten unterscheiden sich bei prämenopausalen Frauen, d. h. L. crispatus, L. jensenii, L. iners, L. gasseri (und möglicherweise L. vaginalis), wie durch kultivierungsabhängige und kultivierungsunabhängige Techniken beurteilt. Es wurde gezeigt, dass vaginale Laktobazillen einen ausgeprägten Vaginotropismus aufweisen, und ihre Pili wirken als Liganden zur Anheftung an Rezeptoren von Vaginalepithelzellen. Die begrenzte Anzahl von Lactobacillus spp. gefunden in der menschlichen Vagina ist bemerkenswert, was zu der Möglichkeit führt, dass es Wirtsfaktoren gibt, die für bestimmte Organismen auswählen, dass diese Arten ungewöhnliche Eigenschaften haben, die es ihnen ermöglichen, die Vagina erfolgreich zu besiedeln, oder beides. Der Vaginotropismus gilt jedoch nicht nur für diese ausgewählte Gruppe von Laktobazillen, die für eine gesunde Vagina stehen, sondern auch für die mit BV assoziierten Bakterienarten. Diemikrobiota, die im menschlichen Genital- und Darmmikroflora nachgewiesen werden, scheinen nicht außerhalb ihres Körpers zu wachsen und sind wahrscheinlich auf den engen Kontakt zwischen Eltern und ihren Kindern angewiesen, z. B. die Übertragung der Genitalmikroflora von der Mutter auf das Neugeborene, höchstwahrscheinlich auch mit der Darmflora, die homogen über den Körper des Babys verteilt ist, einschließlich Haut, Mundhöhle, Nasopharynx und Kot.