Hydrogen gas enhances the in vitro growth of Helicobacter pylori

Özet

Amaç: Mikroaerofilik olduğu kabul edilmesine karşın Helicobacter pylori (H.pylori) için optimal üreme koşulları tammlanmamıştır. Organizmanın atmosferik gereksinimleri arasında azaltılmış oksijen (O2) konsantrasyonu ve karbondioksitle zenginleştirmenin önemini vurgulayan az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalarda elde edilen sonuçlar ve kişisel deneyimler, H. pylori'nin üretilmesinde hidrojen açığa çıkaran ticari killerin, oksijeni redükleyen askorbik asit içerenlere göre daha üstün olduğuna işaret etmektedir. Ancak, askorbik asitli killerle elde edilen zayıf üremenin bu sistemlerde hidrojen bulunmamasına mı, ya da askorbik asitin H. pylori üzerindeki inhibe edici etkisine mi bağlı olduğu açıklığa kavuşmamıştır. Hidrojen gazının H. pylori'nin üretilmesindeki rolünü incelemek amacıyla bu çalışma tasarlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Hava geçirmeyen kapaklı bir kavanoza içerideki havanın CO2 ile değiştirilmesini sağlamak amacıyla CO2 girişi ve gaz çıkışı vanaları takılmıştır. Kavanozun içine oksijen konsantrasyonunun izlenmesi amacıyla KE - 25 analitik sensörü (Figaro Engineering Inc, Japan) ve H2 üretilmesi için bir elektroliz pili yerleştirilmiştir. Yirmi H. pylori susu %7 at kanlı beyin kalp infüzyon ağarına ekilerek aynı anda hem tarif edilen kavanoz sisteminde, hem de geleneksel mikroaerofilik kavanozda inkübe edilmiştir. Her iki sistemde H2 üretmeyen CampyGen CN35 kiti kullanılarak mikroaerofilik ortam sağlanmıştır. Tarif edilen kavanoz sisteminde su elektroliz edilerek H2 elde edilmiştir. Yetmiş iki saatlik inkübasyonun sonunda her iki sistemde elde edilen üremeler koloni özellikleri ve hücre morfolojilerinin mikroskopik olarak incelenmesiyle karalaştırılmıştır. Daha sonra tarif edilen kavanoz sistemi CO2 tüpüne bağlanmıştır. Mikroaerofilik ortam kavanoz içindeki havanın CO2 ile değiştirilmesiyle elde edilmiştir. Su elektroliz edilerek H2 üretilmiştir. Yirmi H. pylori susu beyin kalp infüzyon agar plaklarına inoküle edilerek 72 saat inkübe edilmiştir. Bu sürenin sonunda koloni özellikleri ve bakteri hücrelerinin mikroskopik morfolojileri değerlendirilmiştir. Bulgular: CampyGen ya da gaz değişimi yöntemlerinin her ikisi de kavanoz içindeki oksijen konsantrasyonunu yeterli derecede düşürebilmiştir. Hidrojen gazı eklenmiş inkubasyon ortamında her iki yöntemle de plağı kaplayıcı tarzda üreme ve ağırlıklı olarak spiral morfolojide hücreler elde edilmiştir. Hidrojen gazı bulunmayan geleneksen mikroaerofilik kavanoz sisteminde ise 72. saatin sonunda çoğunluğu kokkoidal morfolojideki hücrelerden oluşmuş zayıf üreme gösteren koloniler gözlemlenmiştir.Sonuç: Hidrojen gazı, azaltılmış O2 konsantrasyonlarıyla birlikte H. pylori'nin üremesini arttırıcı role sahiptir.

Abstract

Purpose: It is generally accepted that Helicobacter pylori (H. pylori) is microaerophilic, although the optimal atmospheric conditions for the growth of this organism have, not been clearly defined. A few reports exist that point out the atmospheric requirements of H. pylori, namely reduced oxygen (O2) tension and carbon dioxide (CO2> enrichment. These studies and other personal observations provide evidence that the commercial hydrogen-producing kit systems are superior than oxygen-reducing ascorbic acid-based systems in supporting the growth of H. pylori. However, controversy persists whether the poor growth in ascorbic acid-based systems is attributable to the absence of hydrogen gas (H2) or the inhibitory effect of ascorbic acid itself. This study was designed to elucidate the role ofH2 in growth of H. pylori. Methods: An airtight chamber was equipped with CO2 - input and gas output valves to displace the air inside. KE-25 analytical O2 sensor (Figaro Engineering Inc, Japan) was fitted inside the chamber to monitor the O2 concentrations. An electrolysis cell was installed in the chamber system to generate H2. Twenty H. pylori strains were cultured on brain-heart infusion agar supplemented with 7% horse blood and incubated simultaneously in a traditional microaerophilic jar and in the growth chamber described. A non-hydrogen-producing CampyGen CN35 kit was used to constitute a microaerophilic atmosphere in both systems. H2 was produced in the growth chamber by the electrolysis of water. Following 72 hours of incubation, the growth characteristics of the cultures and the microscopic appearance of the cells were compared. Afterwards, the growth chamber was connected ' to a CO2 tube to , build up microaerophilic atmosphere by gas displacement. H2 was produced by the electrolysis of water. Twenty H. pylori strains were cultured and incubated for 72 hours. At the end of this period the