Pētījumi liecina, ka zarnu florai ir svarīga loma zarnu barjeras būvniecībā, galvenokārt ietverot šādus aspektus.
(1) Bioplēves barjeras veidošana
Normāla zarnu fizioloģiskā flora var ievērot zarnu gļotādu, veidojot bioplēves barjeru. Zarnu bioplēves barjera var veidot sterisku šķērsli, novēršot kaitīgo baktēriju saskari ar zarnu gļotādu. Tajā pašā laikā dažas probiotikas var ražot arī antibakteriālas vielas, piemēram, bakteriocīnu un ūdeņraža peroksīdu. Turklāt dažas zarnu baktērijas var arī metabolizēties, lai ražotu īsās ķēdes taukskābes, samazinātu zarnu trakta pH un kavētu kaitīgo baktēriju augšanu un vairošanos. Tāpēc zarnu flora ir iesaistīta pirmās zarnu barjeras būvniecībā.
(2) Veicināt gļotu barjeras veidošanos
Zarnu gļotu barjera galvenokārt sastāv no mucīna un imūnglobulīna A, ko izdala zarnu goblet šūnas un epitēlija šūnas. Mucīni saistās ar zarnu baktērijām, novēršot kaitīgo baktēriju saistīšanos ar zarnu epitēliju. Imūnglobulīnam A piemīt antivielu aktivitāte pret noteiktiem vīrusiem, baktērijām un vispārējiem antigēniem. Tā ir svarīga zarnu gļotādas barjera un pirmā aizsardzības līnija, lai novērstu patogēnu iekļūšanu organismā. Pētījumi ir atklājuši, ka normāla zarnu flora var stimulēt zarnu epitēlija šūnas izdalīt mucīnu un imūnglobulīnu A un veicināt gļotu barjeras veidošanos.
(3) Ietekmēt zarnu epitēlija šūnu slāņa veidošanos
Zarnu epitēlija šūnas atšķiras no pluripotentām cilmes šūnām kapenēs. Pētījumi ir atklājuši, ka normāla flora zarnās var ietekmēt zarnu epitēlija šūnu diferenciāciju. Piemēram, Clostridium butyricum un tā metabolīti var veicināt zarnu epitēlija šūnu proliferāciju. Tajā pašā laikā starp zarnu epitēlija šūnām ir cieši krustojumi, kas var efektīvi novērst zarnu kaitīgo vielu invāziju. Zarnu mikrobiota var ietekmēt saspringto krustojuma proteīnu ekspresiju, tādējādi ietekmējot zarnu barjeras integritāti.
(4) Ietekmē zarnu imūnbarjera darbību
Zarnu imūnbarjeru veido zarnu limfoīdie audi un zarnu sekrēcijas imūnglobulīni. Imūnbarjera var stimulēt zarnu gļotu sekrēciju un paātrināt gļotu slāņa plūsmu, tādējādi novēršot baktēriju saķeri un kolonizāciju. Pētījumi ir atklājuši, ka normālas zarnu floras klātbūtne ir zarnu limfātiskās sistēmas attīstības atslēga. Pēc tam, kad zarnu flora ir nogalināta ar antibiotikām, zarnu limfa nevar normāli attīstīties un kļūt vāja un imunitāte ir vājināta! Probiotikas, piemēram, Clostridium butyricum, var aktivizēt imūnsistēmu. Šūnu un imūnglobulīnu izpausmei ir svarīga loma zarnu gļotādas imūnās barjeras funkcijas uzlabošanā.