Undersøgelser har vist, at tarmfloraen spiller en vigtig rolle i konstruktionen af tarmbarrieren, hovedsageligt med følgende aspekter.
(1) Dannelse af en biofilmbarriere
Den normale tarmfysiologiske flora kan klæbe til tarmslimhinden og danne en biofilmbarriere. Den intestinale biofilmbarriere kan danne en sterisk hindring, der forhindrer skadelige bakterier i at komme i kontakt med tarmslimhinden. Samtidig kan nogle probiotika også producere antibakterielle stoffer som bakteriocin og brintoverilte. Derudover kan nogle tarmbakterier også metabolisere til at producere kortkædede fedtsyrer, reducere pH i tarmkanalen og hæmme væksten og reproduktionen af skadelige bakterier. Derfor er tarmfloraen involveret i konstruktionen af den første tarmbarriere.
(2) Fremme dannelsen af slimbarrieren
Slimbarrieren i tarmen er hovedsageligt sammensat af mucin og immunglobulin A udskilt af tarmbægerceller og epitelceller. Muciner binder til tarmbakterier, hvilket forhindrer skadelige bakterier i at binde sig til tarmepitelet. Immunoglobulin A har antistofaktivitet mod visse vira, bakterier og generelle antigener. Det er en vigtig barriere for tarmslimhinden og den første forsvarslinje for at forhindre patogener i at invadere kroppen. Undersøgelser har fundet ud af, at normal tarmflora kan stimulere tarmepitelceller til at udskille mucin og immunglobulin A og fremme dannelsen af slimbarrieren.
(3) Påvirker dannelsen af tarmepitelcellelag
Intestinale epitelceller differentierer sig fra pluripotente stamceller i krypter. Undersøgelser har fundet ud af, at den normale flora i tarmen kan påvirke differentieringen af tarmepitelceller. For eksempel kan Clostridium butyricum og dets metabolitter fremme tarmepitelcelleproliferation. Samtidig er der tætte forbindelser mellem tarmepitelceller, som effektivt kan forhindre invasionen af tarmskadelige stoffer. Tarmmikrobiotaen kan påvirke ekspressionen af tight junction-proteiner og derved påvirke integriteten af tarmbarrieren.
(4) Påvirker tarmens immunbarrierefunktion
Den intestinale immunbarriere er sammensat af intestinalt lymfoidt væv og intestinale sekretoriske immunoglobuliner. Immunbarrieren kan stimulere udskillelsen af tarmslim og fremskynde strømmen af slimlaget og derved forhindre bakteriel adhæsion og kolonisering. Undersøgelser har fundet ud af, at tilstedeværelsen af normal tarmflora er nøglen til udviklingen af det intestinale lymfesystem. Efter at tarmfloraen er dræbt med antibiotika, kan tarmlymfen ikke udvikle sig normalt og blive svag og immuniteten svækkes! Probiotika som Clostridium butyricum kan aktivere immunsystemet. Ekspressionen af celler og immunglobuliner spiller en vigtig rolle i at forbedre immunbarrierefunktionen i tarmslimhinden.