The present work concerns a study of cytoprotective effect of biologically active substances (BAS) produced by probiotic microorganisms from the Bacillus genus. These substances were obtained from a sterile fugate of probiotic Bacillus subtilis VKPM B-3679 culture (a biosporicin-producing strain) and added to the culture of isolated hepatocytes, when modeling their in vitro toxic damage. Sterile buffered culture of Bacillus subtilis B-3679 was prepared by sterilizing filtration of the culture supernatant of this strain. The work was carried out using a passageable L-41 cell culture strain, which allows to assess toxicity of various substrates upon cell cultures and protection against toxic effects at different concentrations. At the first stage of study, the maximal non-toxic dose of sterile fugate and the minimal toxic dose of CCl4 established for the cultured L-41 cells. At the next stage, cytoprotective effect of BAS originating from the of B. subtilis B-3679 strain fugate, was studied and tested with L-41 cell line. Cytoprotective and regenerative effects of BAS containing in the fugate of B. subtilis B-3679 strain were demonstrated in the model of toxic damage using the culture of isolated hepatocytes. In preclinical studies, to assess the toxicity and safety of the experimental sample of a new biohepatoprotector for experimental animals, we have found that the complex of biologically active substances (metabolites) is non-toxic and safe for laboratory animals when administered intragastrically and intraperitoneally, and it does not cause any pathological changes in their internal organs and tissues. The basis of the new biohepatoprotection effect, which may provide a multifunctional action, allowing to effectively restore depressed liver functions, with simultaneous normalization of immunological parameters, is its active biocomponent, i.e., metabolites of probiotic spore-forming bacteria, which, when if brought to the body, produce a complex of biologically active metabolites (antibiotics, proteolytic, amylolytic, and other enzymes, immunoglobulins, as well as interleukins, vitamins, proteins, amino acids, and others bioactive substances). Due to experimentally established cytoprotective effect of the complex of BAS, the components of fugate culture of B. subtilis strain B-3679, will allow us to develop new promising medical immunobiological drugs that may provide a protective effect on human organs and tissues. As a result it was found that BAS, as components of fugate from B. subtilis B-3679 strain show both a pronounced cytoprotective effect, and a positive action upon regenerative abilities of liver cells, which is a significant factor for the future use of this strain as a biocomponent of a new immunotropic biohepatoprotector.
Настоящая работа посвящена изучению цитопротекторного действия БАВ (метаболитов, продуцируемых пробиотическими микроорганизмами рода Bacillus) стерильного фугата культуры пробиотических микроорганизмов ВКПМ Bacillus subtilis В-3679 (штамм является продуцентом био-спорицина) на культуру выделенных гепатоцитов при моделировании у них токсического поражения. Получение стерильного фугата культуры ВКПМ Bacillus subtilis В-3679 проводили путем стерилизующей фильтрации культуральной жидкости данного штамма. Работа проводилась с использованием перевиваемой линии клеточной культуры Л-41, позволяющая оценивать токсичность различных субстратов на культурах клеток и выдерживающая токсическое воздействие в разных концентрациях. На первом этапе исследований, для решения поставленных задач, были определены максимальная нетоксическая доза стерильного фугата и минимальная токсическая доза CCl4 по отношению к клеткам культуры Л-41. На следующем этапе исследований было изучено и доказано цитопротек-торное действие БАВ, входящих в состав фугата штамма Bacillus subtilis В-3679 по отношению к клеткам линии Л-41. На модели токсического поражения культуры выделенных гепатоцитов было продемонстрировано цитопротекторное и регенеративное действия БАВ в составе фугата штамма Bacillus subtilis В-3679. В доклинических исследованиях по оценке токсичности и безопасности экспериментального образца нового биогепатопротектора на экспериментальных животных было установлено, что комплекс биологически активных веществ (метаболитов), вводимый внутрижелудочно и внутрибрюшинно, является нетоксичным и безопасным для лабораторных животных и не вызывает у них каких-либо патологических изменений во внутренних органах и тканях. Основой нового биогепатопротектора, обладающего полифункциональным механизмом действия, позволяющего эффективно восстанавливать угнетенные функции печени, с одновременной нормализацией иммунологических показателей, является входящий в его состав активный биокомпонент — метаболиты пробиотических спорообразующих бактерий, которые при введении в организм продуцируют комплекс биологически активных метаболитов (антибиотики, протеолитические, амилолитические и др. ферменты, иммуноглобулины, а также интерлейкины, витамины, протеины, аминокислоты и другие биоактивные вещества). Экспериментально установленное цитопротекторное действие комплекса БАВ, входящих в состав фугата культуры бацилл штамма Bacillus subtilis В-3679, позволит в дальнейшем обоснованно разрабатывать новые перспективные медицинские иммунобиологические препараты, обладающие защитным действием в отношении органов и тканей человека.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что БАВ в составе фугата штамма Bacillus subtilis В-3679 не только обладают выраженным цитопротекторным действием, но и положительно влияют на регенеративные способности клеток печени, что является значимым фактором для дальнейшего использования данного штамма в качестве биокомпонента нового иммунотропного биогепатопротектора.