Однако установлено, что этилметилгидроксипиридина сукцинат статистически значимо снижает специфическую адгезию испытуемых штаммов (таблица 1). Показатели ИАМ у B.breve позволили изначально охарактеризовать их как среднеадгезивные культуры, B.longum были высокоадгезивными, а B.bifidum - низкоадгезивными. После добавления в питательную среду этилметилгидроксипиридина сукцината происходит снижение способности к специфической адгезии у всех штаммов. При этом изменяется категория микроорганизмов по ИАМ, и бактерии становятся низко- или неадгезивными. Так как этилметилгидроксипири- дина сукцинат снижает способность бифидобактерий к специфической адгезии, это предопределяет поиск средств, нивелирующих этот эффект.
Согласно литературным данным, лизоцим повышает адгезивные свойства бифидобактерий и обладает антибактериальной активностью в отношении условно патогенной микрофлоры. В связи с этим были проведены опыты по оценке влияния лизоцима на адгезивные свойства бифидобактерий. Установлено, что при использовании лизоцима специфическая адгезия штаммов увеличивалась не более, чем на 8,3% - 9,1%, но разница была статистически не значима (р>0,05) (таблица 2).
При совместном использовании этилметилгидроксипири- дина сукцината и лизоцима специфическая адгезия бифидобактерий снижалась, но это изменение признака не достигало статистической значимости (р>0,05), т.е. адгезивная активность бифидофлоры сохранялась практически на исходном уровне.
Таблица 2. Влияние этилметилгидроксипиридина сукцината (ЭМГПС) и лизоцима на индекс адгезии бифидобактерий. Me (LQ; UQ)
|
Виды |
Контроль |
Лизоцим |
ЭМГПС+ лизоцим |
Pl-2 |
Pl-3 |
|
|
B.breve |
3,6 |
3,9 |
3,0 |
0,72 |
0,68 |
|
|
n = 5 |
(3,2; 3,9) |
(3,4; 4,1) |
(2,7; 3,2) |
|||
|
B.longum |
4,2 |
4,1 |
3,9 |
0,91 |
0,87 |
|
|
n = 5 |
(4,0; 4,5) |
(3,7; 4,3) |
(3,6; 4,2) |
|||
|
B.bifidum |
2,2 |
2,4 |
1,97 |
0,85 |
0,78 |
|
|
n = 5 |
(1,9; 2,4) |
(1,9; 2,7) |
(1,7; 2,01) |
Обсуждение
Коррекция биологических свойств кишечных микросимбионтов является одним из новых направлений в системе коррекции микроэкологических нарушений [9]. Нормализация состояния кишечного микробиоценоза у ВИЧ-инфицированных пациентов является жизненно необходимым мероприятием, так как кишечные микросимбионты нередко становятся возбудителями оппортунистических бактериальных инфекций кожи и органов дыхания [10, 11]. Достижения последних лет по исследованию механизмов функционирования кишечного микробиоценоза показывают доминирующую и регулирующую роль бифидобактерий [12, 13], которые широко используются для управления ассоциативной микрофлорой кишечника. Ранее показано, что у ВИЧ-инфицированных детей отмечается не только снижение популяционного уровня бифидофлоры, но и изменение поверхностных и антиоксидантных свойств клеток при их взаимодействии с условно-патогенными микроорганизмами [5, 7]. В связи с этим определены группы веществ для коррекции биологических свойств бифидобактерий - это антиоксиданты и мембранопротекторы. Эти свойства одновременно сочетает в себе этилметилгидроксипиридин сукцинат.
При добавлении данного антиоксиданта в питательную среду с культурами бифидобактерий, имеющими низкую активность противо-кислородной защиты происходит инактивация токсических форм кислорода, что обеспечивает оптимальные условия для роста и размножения бифидобактерий и они достигают более высокого количественного уровня, чем в среде без антиоксиданта. Кроме того, этилметилгидроксипиридина сукцинат модулирует поверхностные свойства бифидобактерий, что обусловлено наличием у него защитного действия на липиды клеточных мембран и возможности влиять на вязкость мембранных структур.
У испытуемых штаммов бифидобактерий в клеточной стенке увеличивается общее содержание и масса ненасыщенных жирных кислот. Очевидно, что препарат стимулирует анаэробный путь синтеза ненасыщенных жирных кислот у бифидобактерий, что связано с активизацией специфических мембранных ферментов при пониженном парциальном давлении кислорода [7, 14]. В итоге увеличивается в 2 раза гидрофобность клеточной поверхности бифидофлоры, которая является показателем неспецифической адгезии бактерий. Кроме того, в 4 раза увеличивается аутоаггрегация и создаются благоприятные предпосылки для восстановления бактериальной биопленки на слизистой кишечника при ВИЧ-инфекции.
При всех благоприятных эффектах этилметилгидроксипиридина сукцинат все-таки оказывает побочное действие на бифидобактерии, он снижает специфическую адгезию штаммов. Это обусловлено его неконкурентным связыванием с поверхностными белковыми структурами бактериальной клетки.
По данным литературы, лизоцим оказывает бифидогенный эффект, который реализуется за счет стимуляции адгезии у бифидобактерий [15]. Добавление в питательную среду лизоцима действительно увеличивает специфическую адгезию штаммов, но не более чем на 10%. При этом механизм активации адгезивных факторов под влиянием лизоцима до сих пор не ясен. Установлено, что добавление лизоцима к этилметилгидроксипиридину сукцинату позволяет нивелировать эффект снижения лиганд-рецепторной адгезии бифидобактерий и сохранить ее на исходном уровне.
лизоцим бифидофлора гидрофобность вич
Заключение
Модуляция поверхностных свойств бифидобактерий при ВИЧ-инфекции позволяет восстановить популяционный уровень бифидобактерий и оптимизировать межбактериальные взаимодействия посредством изменения гидрофобности. В качестве инструментов для коррекции целесообразно использовать средства, обладающие антиоксидантными и мембраностабилизирующими свойствами. Так, использование этилметилгидроксипиридина сукцината у штаммов с низкими значениями гидрофобности и аутоаггрегации способствует снижению вязкости мембраны за счет стимуляции у бактерий синтеза ненасыщенных жирных кислот.
Антиоксидантные свойства этилметилгидроксипиридина сукцината также обеспечивают снижение токсического действия активных форм кислорода на клеточные стенки бифидобактерий. Оптимизация жидкокристаллического состояния клеточной стенки у бифидобактерий и содержания активных радикалов в окружающей среде сопровождается увеличением размножения последних и повышением их количественного уровня.
Литература
1. Burgener A., McGowan I., Klatt N.R. HIV and mucosal barrier interactions: consequences for transmission and pathogenesis. Curr Opin Immunol. 2015; 36: 22-30.
2. Dubourg G., Surenaud M., Lйvy Y., Hьe S., Raoult D. Microbiome of HIV-infected people. Microb Pathog. 2017; 106: 85-93..
3. Goedert J.J. Effects of HIV, immune deficiency, and confounding on the distal gut microbiota. EBioMedcine. 2016; 5: 14-15.
4. Захарова Ю.В., Леванова Л.А. Состояние микробиоценоза кишечника у ВИЧ-инфицированных детей // Медицина в Кузбассе. 2015. Т. 14, № 4. С. 29-33
5. Захарова Ю.В. Свойства бифидобактерий при ВИЧ-инфекции // Медицина в Кузбассе. 2013. Т. 12, № 3. С. 31-35
6. Способ количественного определения антиоксидантной активности микроорганизмов: патент 2465593 РФ: МПК G 01 N 33 483, C 12 Q 1 02, C 12 R 1 / Сухих А.С., Захарова Ю.В. № 2011127872/15; заявл. 06.07.2011; опубл. 27.10.2012, Бюл. № 30
7. Захарова Ю.В., Сухих А.С. Хроматографический анализ жирных кислот клеточных стенок бифидобактерий с различной гидрофобностью // Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15, № 6. С. 776-783
8. Гапон М.Н., Терновская Л.Н. Выявление степени микроэкологических нарушений кишечника на основе расчета локального антиоксидантного индекса // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016. № 2. С. 80-84
9. Лахтин М.В., Лахтин В.М., Алешкин В.А., Афанасьев С.С. Фундаментальные аспекты и прикладные принципы лектиновых систем на примере микробиоценозных симбиотических штаммов и консорциумов // Acta Biomedica Scientifica. 2017. Т. 2, № 2 (114). С. 80-84
10. Пузырева Л.В., Родькина Л.А., Мордык А.В., Конченко В.Д., Далабаева Л.М. Анализ инфекций нижних дыхательных путей с исследованием микробного пейзажа материала у ВИЧ-инфицированных пациентов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018. № 1. С. 76-84.
11. Тимербулатов В.М., Сибаев В.М., Тимербулатов Ш.В., Тимербулатов М.В., Валишин Д.А. Гнойно-септические осложнения ВИЧ-инфицированных больных // Медицинский вестник Башкортостана. 2017. Т. 12, № 6 (72). С. 15-21
12. Марков А.А., Тимохина Т.Х., Перунова Н.Б., Паромова Я.И. Регулирующее влияние экзометаболитов Bifidobacterium bifidum на пролиферативную активность условно-патогенных микроорганизмов // Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2018. № 1 (17). С. 56-62
13. Салгина А.В., Рахматуллина О.И. Влияние ассоциаций бифидобактерий и пропионибактерий на биологические свойства E. Coli // Успехи современной науки и образования. 2016. Т.7, № 12. С. 213-217.
14. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. М.: Триада, 2006. 670 с.
15. Ардатская М.Д. Пробиотики, пребиотики и метабиотики в коррекции микроэкологических нарушений кишечника // Медицинский совет. 2015. № 13. С. 94-99