Adherence of enterobacteria in infantile diarrhea and its prevention

Summary

Adherence of enterobacteria on intestinal epithelial cells is considered a major pathogenic mechanism of infantile diarrhea. In 36 of 40 infants with diarrhea of more than five days' duration, bacterial organisms were isolated from the duodenum. Adherence of these bacteria was investigated by different methods: hemagglutination of 0+ human red blood cells was used as a screening; adherence of bacteria on isolated intestinal epithelial cells was studied by a radiolabeled filtration assay, observation of epithelia under the light microscope and calculation of the number of bacteria/cell was counted. The correlation between these methods was high; 20 of 36 strains showed adherence by all methods. The cell-free carbohydrate fraction of carrot soup and a 2% solution of carob, the fruit of the Mediterranean locust tree, were able to block hemagglutination and adherence ofEscherichia coli on isolated intestinal epithelial cells to a great extent. The active blocking agent was found in the oligosaccharide fraction of the carob solution. Blockage of adherence of bacteria isolated from the upper small intestinal tract of children with severe, protracted diarrhea could explain the therapeutic effectiveness of empirically proven diarrheal remedies.

Zusammenfassung

Haftfähigkeit von Bakterien an Intestinalepithelien wird gegenwärtig als wesentlicher pathogenetischer Mechanismus von Säuglingsdiarrhöen betrachtet. Bei 36 von 40 Säuglingen mit einer Durchfallserkrankung von mehr als fünf Tagen Dauer wurden aus dem Duodenalsaft bakterielle Organismen isoliert. Die Haftfähigkeit dieser Keime wurde mit mehreren Methoden überprüft: Die Hämagglutination von menschlichen Erythrocyten der Blutgruppe 0+ wurde als Vorselektion durchgeführt. Die Überprüfung der Haftfähigkeit an isolierten Duodenalepithelzellen wurde mit der Methode eines Filtrationsassays mittels radioaktiv markierter Bakterien sowie der direkten lichtmikroskopischen Betrachtung der Epithelzellen und Keimzählung pro Epithelzelle durchgeführt. Die Korrelation dieser verschiedenen Methoden war hoch. 20 der untersuchten 36 Stämme zeigten mit allen Methoden Haftfähigkeit. Der zellfreie Überstand von Karottensuppe und einer 2% igen Johannisbrotmehlsuspension konnten die Haftfähigkeit vonEscherichia coli an isolierten Intestinalepithelzellen sowie die Hämagglutination weitgehend blockieren. Die blockierende Substanz befindet sich in der Oligosaccharidfraktion des Johannisbrotmehls. Blockierung der Haftfähigkeit von Enterobakterien aus dem oberen Intestinaltrakt von Säuglingen mit schweren, langdauernden Durchfallserkrankungen könnte einer der Mechanismen für die günstige therapeutische Wirksamkeit dieser seit langem bekannten Durchfallstherapeutika darstellen.