Новое иммунофармакологическое биосоединение
- Авторы: Забокрицкий Н.А.1
-
Учреждения:
- ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
- Выпуск: Том 27, № 4 (2024)
- Страницы: 1017-1020
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- Дата подачи: 30.03.2024
- Дата принятия к публикации: 01.04.2024
- Дата публикации: 25.10.2024
- URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/16763
- DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-16763-ANI
- ID: 16763
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Тематика заявленной публикации посвящена актуальным вопросам экспериментального изучения нового биосоединения, в основе которого предлагаются консорциум биологически активных композитных соединений – биологически активных веществ (метабиотиков), продуцируемых штаммами 59Т и 60Т сапрофитных микроорганизмов рода Bacillus subtilis. Штаммы сенной палочки представляются весьма перспективными для конструирования гепатопиктов – новых лекарственных кандидатов – в создании и разработке нового фармакологического класса гепатопротекторов. На сегодняшний день весьма эффективными соединениями являются продуцируемые биологически активные вещества – метаболиты бактериального происхождения, на основе которых представляется целесообразным создание нового класса препаратов – метабиотиков. Отсутствие в таких соединениях вегетативных пробиотических клеток позволит снизить дополнительную иммунную нагрузку на организм. В ранее проведенных исследованиях были показаны безопасность и гепатопротективное действие вышеуказанных биологически активных соединений. Сочетанное применение данных соединений обеспечивает потенцированный фармакологический эффект. В связи с этим представлялось целесообразным в условиях моделирования четыреххлористым углеродом токсического поражения печени провести экспериментальную оценку иммунотропного действия биологически активных веществ (БАВ) на лабораторных животных с целью подтверждения влияния на клеточные факторы иммунитета. Целью исследования была изучить влияние сочетанного применения БАД, продуцируемых микроорганизмами сенной палочки на показатели клеточного иммунитета у лабораторных животных с острым токсическим гепатитом. Экспериментальную модель токсического поражения воспроизводили на белых лабораторных крысах при внутрижелудочном многократном введении четыреххлористого углерода. Препаратом сравнения был зарегистрированный гепатопротекторный препарат – урсосан. Оценку иммунотропного действия проводили по таким факторам, как: фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов (ФА), НСТ-тест, количественная оценка антителобразующих клеток, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. В результате выполненных исследований получены достоверные данные об увеличении количества Т- и В-лимфоцитов, антителобразующих клеток, а также повышении ФА, что подтверждает модуляцию звеньев клеточного иммунитета в условиях острого токсического поражения печени. Полученные данные позволяют рекомендовать изучаемое биосоединение для создания новых лекарственных кандидатов микробиологического происхождения гепатопротекторных средств с иммунотропным действием.
Ключевые слова
Полный текст
Работа выполнена в рамках госзадания 122020900136-4.
Введение
На сегодняшний день хорошо известно, что медицинские иммунобиологические препараты (МИП) являются достаточно эффективными иммунотропными средствами для лечения и коррекции иммунопатологических состояний [1, 2]. Известно, что одной из распространенных фармакологических групп, принадлежащих к МИП, являются пробиотики, эубиотики и метабиотики [3, 4]. Так, отечественными и зарубежными исследователями отдается предпочтение метабиотикам при разработке новых лекарственных кандидатов [4, 5, 6]. Именно отсутствие вегетативных пробиотических клеток позволяет снизить антигенную нагрузку в условиях иммунокорекции. При этом фармакологическая активность и эффективность метабиотиков не уступает пробиотикам.
Целесообразно отметить, что сегодня активно ведется поиск новых направлений использования метабиотиков, например, иммунопротекторов, иммунокоректоров, гепатопротекторов, иммуномодуляторов и др. [8]. В проведенных нами ранее исследованиях гепатопиктов – перспективных биологически активных соединениях, продуцируемых микроорганизмами сенной палочки, было установлены гепатопротективные свойства. Кроме того, метаболиты штаммов 59Т и 60Т проявляли свойства индуктора α-интерферона. В связи с этим, представляется целесообразным выполнить исследования по оценке иммунотропных свойств на показатели клеточного иммунитета метаболитов данных штаммов в условиях острого токсического повреждения печени.
Цель исследования – изучить влияние сочетанного применения БАД, продуцируемых микроорганизмами сенной палочки на показатели клеточного иммунитета у лабораторных животных с токсическим поражением печени.
Материалы и методы
Объектом исследования являлся комплекс метаболитов (БАД) сенной палочки штаммов 59Т и 60Т в равных частях. Комплекс БАД получали в соответствии с общепринятыми и имеющимися в научной литературе методам [7]. С помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии оценивали количественное и качественной содержание биологически активных веществ, следующей рецептуры: белковый комплекс и полисахарилный комплекс 210-320 мг·г-1; свободные аминокислоты и протеины – 110-190 мг·г-1; гексозамин – 50-60 мг·г-1; пуриновые и пиримидиновые основания (аденин 21-22 мг·г-1; гуанин 3-4 мг·г-1; цитозин 3-4 мг·г-1; тимин 4-6 мг·г-1; урацил 14-16 мг·г-1); витаминоподобные вещества и витамины: пиридоксин 2,0 мг·г-1; рибофлавин 2,2 мг·г-1; ферментные комплексы: активность протеолитических ферментов 800-890 ед·г-1; активность амилолитических ферментов 900-950 ед·г-1; антибиотики и антибиотикоподобные соединения 0,09-0,4%; другие соединения < 5%.
Воспроизведение модели острого токсического поражения печени осуществляли на лабораторных животных – белых крысах линии Wistar. В течение двухнедельного срока интрагастрально белым лабораторным животным вводили четыреххлористый углерод (40% раствор расчета 2,0 дг·кг-1). Критерием оценки острого гепатита были общий, биохимический анализ периферической крови и гистоморфологическое исследование.
Все животные в эксперименте были разделены на 6 групп, по 8 лабораторных животных в каждом. Первой группе назначали исследуемый БАД. Вторая группа получала метаболиты штамма сенной палочки 59Т. Третьей группе вводили метаболиты штамма сенной палочки 60Т. Четвертая группа получала препарат сравнения – урсосан. Пятая группа – контроль – острый токсический гепатит без лечения. Шестая группа – интактные животные. Лечение назначалось в течение 7 дней с момента возникновения острого гепатита. Наблюдение за подопытными животными осуществляли в течение 30 суток.
Оценку иммунотропного действия проводили по таким показателям, как: фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов в НСТ-тесте, количественная оценка АОК по методу Ерне и Каннигема, Т- и В-лимфоцитов в Е-РОК тесте.
Статистическая обработка полученных данных выполняли с использованием пакетов компьютерных программ Microsoft Office Excel 2019 и Statistica 23.0. Применен метод дисперсионного анализа (ANOVA). Нормальность распределения полученных данных оценивали по методу Колмогорова–Смирнова. Использовали параметрический критерий Фишера в зависимости от нормальности распределения данных, также непараметрический W-критерий Вилкоксона при уровне значимости р < 0,05.
Результаты и обсуждение
Результаты исследований свидетельствуют о повышении всех исследуемых показателей клеточного иммунитета с воспроизведенной моделью острого токсического гепатита во всех группах в сравнении с интактными животными. При этом поглотительная активность в НСТ тесте нейтрофилов увеличилась в 2,2 раза, ФА нейтрофилов возросла в 3,8 раза – 59,2±0,36 опт. ед. Отмечалось повышение Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов пости в 2,5 раза 0,62±0,11 × 106 × см-3 и 0,51±0,09 × 106 × см-3, количество АОК в 3 раза – 0,214±0,047 × 106 × см-3. Кроме того, отмечали увеличение всех исследуемых показателей у V группы, по сравнению с интактными.
Данные проведенных экспериментальных исследований показывают, что уже на 4-е сутки эксперимента в I-III группах лабораторных животных, получавших биологически активные вещества, наблюдалось существенное, по сравнению с группой III (препарат сравнения), увеличение поглотительной активности нейтрофилов в НСТ тесте в 14, 7 и 5 раз, повышение ФА нейтрофилов периферической крови в 7,4, 6,1 и 5,2 раза соответственно, увеличение количества Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов в 4,2, 3,0 и 2,8 раз. Кроме того, отмечали повышение АОК в 2,2 раза во всех трех группах.
На 9-е сутки эксперимента отмечали повышение количества Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, а также показателя АОК без изменения ФА и поглотительной активности нейтрофилов.
В последующие сроки проведения эксперимента, а именно на 15-е и 30-е сутки наблюдения, полученные данные свидетельствовали о положительной динамики нормализации всех показателей клеточного иммунитета у подопытных животных в группах I, II, III. При этом более выраженные показатели (в 2,4 раза) отмечали в группе изучаемого БАД по сравнению с группами II и III. Более существенные отличия в 3,6 раза были по сравнению с группой IV, получавшей препарат сравнения.
Заключение
В результате проведенных исследований установлено воздействие четыреххлористого углерода на увеличение всех показателей клеточного иммунитета на ранние сроки, что подтверждается повышением количества Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, данными НСТ теста и увеличение количества АОК.
Таким образом, на основании выполненных исследований можно сделать заключение о потенцированном действии изучаемого БАД (метаболиты двух штаммов) по сравнению с метабиотиками от одного из штаммов и препаратом сравнения. В связи с этим, целесообразно в качестве будущего лекарственного кандидата рекомендовать именно сочетанное использование консорциума метаболитов двух штаммов сенной палочки.
Об авторах
Н. А. Забокрицкий
ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: pharmusma@rambler.ru
д.м.н., доцент, старший научный сотрудник лаборатории иммунофизиологии и иммунофармакологии
Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 106Список литературы
- Ардатская М.Д., Столярова Л.Г., Архипова Е.В., Филимонова О.Ю. Метабиотики как естественное развитие пробиотической концепции // Рецепт, 2019. Т. 2, № 22. С. 291-298. [Ardatskaya M.D., Stolyarova L.G., Arkhipova E.V., Filimonova O.Yu. Metabiotics as a natural development of a probiotic concept. Retsept = Recipe, 2019, Vol. 2, no. 22, pp. 291-298. (In Russ.)]
- Забокрицкий Н.А. Оценка иммунотропного действия пробиотика бацилакт в составе трансдермальных терапевтических систем // Российский иммунологический журнал, 2017. Т. 11, № 2 (20). С. 126-129. [Zabokritskiy N.A. Preclinical evaluation of immunotropic action of probiotics bacilack transdermal therapeutic system. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2017, Vol. 11, no. 2 (20), pp. 126- 129. (In Russ.)]
- Забокрицкий Н.А. Принципиальные направления научных исследований по обоснованию и разработке новых иммунобиологических препаратов // Экспериментальная и клиническая фармакология, 2018. Т. 81. С. 85-86. [Zabokritskiy N.A. Principal directions of scientific research on the justification and development of new immunobiological drugs. Eksperimentalnaya i klinicheskaya farmakologiya = Russian Journal of Experimental and Clinical Pharmacology, 2018, Vol. 81, pp. 85-86. (In Russ.)]
- Забокрицкий Н.А., Сарапульцев П.А. Экспериментальное обоснование возможности создания нового метаболического препарата // Российский иммунологический журнал, 2018. Т. 21, № 3. С. 295-300. [Zabokritskiy N.A., Sarapultsev P.A. Experimental justification of the possibility of creating the new metabolic drug. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2018, Vol. 21, no. 3 pp. 295-300. (In Russ.)] doi: 10.31857/S102872210002398-2.
- Забокрицкий Н.А. Фармакологическая оценка иммунотропной активности нового гелевого метабиотика на факторы клеточного и гуморального иммунитета при экспериментальном моделировании термических ожогов кожи // Российский иммунологический журнал, 2020. Т. 23, № 2. С. 125-132. [Zabokritskiy N.A. Pharmacological assessment of immunotropic activity of new gel metabiotic on cellular and humoral immunity in experimental modeled thermal skin burns. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2020, Vol. 23, no. 2, pp. 125-132. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-314-PAO.
- Забокрицкий Н.А. Изучение цитопротекторных свойств метаболитов штамма Bacillus subtilis B-9909 на культуре выделенных гепатоцитов // Вестник уральской медицинской академической науки, 2022. Т. 19, № 3. C. 203-209. [Zabokritskiy N.A. Experimental evaluation of the cytoprotective effect of probiotic metabolites of Bacillus subtilis B-9909 strain on the culture of isolated hepatocytes. Vestnik uralskoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science, 2022, Vol. 19, no. 3, pp. 125-132. (In Russ.)]
- Лабинская А.С., Блинкова Л.П., Ещина А.С., Булаева Г.В., Вертиев Ю.В., Винокуров А.Е., Горобец О.Б., Дарбеева О.С., Жиленков Е.Л., Зверьков Д.А., Иванова С.М., Иванова Т.С., Корн М.Я., Кривопалова Н.С., Лукин И.Н., Мельникова В.А., Нехорошева А.Г., Романова Ю.М., Сидоренко С.В., Скаженик В.Ю., Скала Л.З., Трухина Г.М. Общая и санитарная микробиология с техникой микробиологических исследований. СПб.: Лань, 2016. 588 с. [Labinskaya A.S., Blinkova L.P., Eshina A.S., Bulaeva G.V., Vertiev Yu.V., Vinokurov A.E., Gorobets O.B., Darbeeva O.S., Zhilenkov E.L., Zverkov D.A., Ivanova S.M., Ivanova T.S., Korn M. Ya., Krivopalova N.S., Lukin I.N., Melnikova V.A., Nekhorosheva A.G., Romanova Yu.M., Sidorenko S.V., Skazenik V.Yu., Skala L.Z., Trukhina G.M. General and Sanitary Microbiology with the Technique of microbiological research]. St. Petersburg: Lan, 2016. 588 p.
- Lee N.K., Paik H.D., Kim W.S. Bacillus strains as human probiotics: characterization, safety, microbiome, and probiotic carrier. Food Sci. Biotechnol., 2019, Vol. 28, no. 5, pp. 1297-1305.