CC BY
63
М1КР0Б10Л0Г1Я
© Литвиненко О. А.
УДК 576. 524:612. 335-056. 257
Литвиненко О. А.
АДГЕЗИВН1 ВЛАСТИВ0СТ1 М1КР0ФЛ0РИ, ВИД1ЛЕН0Г 3 КИШК1ВНИКА
У 0С1Б 3 0ЖИР1ННЯМ
Державна установа «1нститут мгкробюлоги та ¡мунологм ¡м. I. I. Мечникова НАМН УкраГни» (м. Харкгв)
Робота виконана в рамках планово! НДР лабора-Topii б^мп м1кроорган1зм1в та поживних середовищ ДУ «1нститут мiкpoбioлoгii i iмyнoлoгii iM. I. I. Мечникова Нацюнально'| академii медичних наук Укра'ши» «До-слiдження poлi мiкpoфлopи дистальних вщд^в киш-кового тракту в пщтримц оксалатного гомеостазу» НАМН 113/2013, № держ. реестрацп 0113U001519.
Вступ. За даними епiдемioлoгiчних дoслiджень в Укра'|'ы бiльше половини дорослого населення страж-дае вiд надмipнoi ваги [1]. На oснoвi oстаннiх наукових даних ожирЫня е лiдиpyючим фактором ризику розви-тку аpтеpiальнoi ппертензп, iшемiчнoi хвороби серця, цеpебpoваскyляpнoi патологи. У хворих з надмipнoю вагою зростае ризик розвитку цукрового дiабетy 2 типу, дислiпiдемii, синдрому апное у вi снi, шлунково - стравохщного рефлексу, жовчно - кам'яно'| хвороби, pепpoдyктивнoi дисфyнкцii, деформуючого ос-теоартрозу, хpoнiчнoi венoзнoi недостатност нижнiх кiнцiвoк, деяких форм раку [2]. Протягом останнього десятилiття проведено дектька наукових дoслiджень спрямованих на вивчення poлi мiкpoфлopи в проце-сах метабoлiзмy макpoopганiзмy. В 2007р. P. D. Cani з ствав. висунув гiпoтезy, згiднo якiй грамнегативн бактеpii дiють як тригери хроычного запалення низь-кого ступеню активност i сприяють розвитку мета-бoлiчнoгo синдрому на фoнi багатoi жирами дieти [5]. Бiльшiсть бактеpiй, що колоызують кишкiвник, вщно-сяться до категорп умовно - патoгеннoi мiкpoфлopи. Але поняття «умовна» i «безумовна» патoгеннiсть в бiльшoстi yтилiтаpнi, i грань мiж ними не завжди пере-конлива. В зв'язку з цим вивчення бюлопчних власти-востей мiкpoфлopи може допомогти в розв'язанн пи-тань патoгеннoстi. «Koлoнiзацiя» означав закртлення (адгезiю) та подальше розмноження мiкpoopганiзмiв, ii вивчення мае велику значення на poзyмiннi взаемо-дп бактеpiй з рецепторами епiтелioцитiв [3].
Мета дослщження - вивчити адгезивн власти-вoстi мiкpoфлopи кишкiвника у оЫб з piзними ступенями ожирЫня.
0б'ект i методи дослщження. Об'ектом доогл-дження були 227 штамiв мiкpoopганiзмiв, вилучених вiд оЫб з piзними ступенями oжиpiння: E. Colli - 46 штамiв, Enterobacter spp. - 27 штамiв, Bifidobacterium
spp. - 54 LUTaMM, Lactobacillus spp. - 48 WTaMiB, En-terococcus spp. - 40 nrraMiB, Candida spp. - 22 LUTaMM. TaKox floc^iflxeHO 63 nrraMM BiA KoHTpo.bHoi rpyni 3 HopMa^bHora Barora: E. Colli - 12 nrraMiB, Enterobacter spp. - 9 LUTaMiB, Bifidobacterium spp. - 12 iirra-MiB, Lactobacillus spp. - 10 nrraMiB, Enterococcus spp. - 16 LUTaMiB, Candida spp. - 4 LUTaMM. Aflre3MBHi B^acTMBocTi MiKpoopraHi3MiB BMBHa/iM 3a ABoMa Me-ToflaMi: Ha 0opMa.niHi3oBaHMx epiTpouiTax jiioam-hm 0 (I) Rh (+) rpyni KpoBi 3a po3ropHyTMM MeToAoM B. I. Bprnic i3 cniB. Ta Ha 6yKa.nbHMx eniTe.iouMTax 3a MeToAoM Goldmana D., Goetzl E. y MoAM0iKauii Ma^H-cbKoro A. H. [4]. Aäre3MBHi B.acTMBocTi ouiHioBa/iM 3a TaKMMM KpiTepi^Mi: cepeAHiM noKa3HMK aAre3ii (CnA), to6to cepeAH^ Ki/ibKicTb MiKpoopraHi3MiB, iio npiKpi-ni/iicb ao oAHoro epiTpouiTa, npi niApaxyHKy 50 epi-TpouiTiB a6o 50 kjhtmh 6yKa.nbHoro eniTe/iira; Koe0iui-6HT ynacTi epMTpouMTiB/6yKa.bHMx ktmtmh (KYE/KYBK) - BiAcoToK epiTpouiTiB (6yKa.bHix kjmtmh), HKi MaraTb Ha noBepxHi aAre3oBaHi MiKpoopraHi3MM. BM3Hana.M öi noKa3HMKM Ha n'^TAec^TM epiTpouiTax (6yKa.bHix eniTe.iouiTax), npoAMB/iaioHMcb Bce npeAMeTHe ckjio. IAM (iHAeKc aAre3MBHocTi MiKpoopraHi3MiB) - ue cepeA-hh Ki.bKicTb MiKpo6Hix kjhtmh, aAre3oBaHix Ha oAHoMy epiTpouiTi a6o KniTMHi 6yKa.bHoro eniTe.ira, iio 6epe ynacTb b aAre3MBHoMy npoueci. Po3paxyHoK noKa3HMKa npoBoAM.M 3a 0opMy.ora IAM = CnA*100/KYE. npi IAM MeHine 1,75 MiKpoopraHi3MM BBaxaraTb HeaAre3MBHM-mm; npi IAM BiA 1,76 ao 2,49 - hm3üko aAre3MBHMMM, npi 2,51 - 4,0 - cepeAHbo aAre3MBHMMM, npi IAM 6i.b-0e 4,0 - bmcoko aAre3MBHMMM.
OTpiMaHi pe3y.bTaTM niA.flra.nM cTaTicTMHHiM o6-
po6ui 3ara.bHonpMMH^THMMM MeToAaMM cTaTicTMKM 3
BMKopicTaHH^M 3HaneHb cepeAHboro api0MeTMHHoro (M), noMM.KM cepeAHboro api0MeTMHHoro (m). ®op-MyBaHH^ 6a3M AaHix i ix cTaTicTMHHMM aHa.i3 npoBe-AeHo 3 BMKopicTaHH^M cneuia.i3oBaHoi KoMn'raTepHoi nporpaMM Statistika10.0 Ta MS Excel 2007.
Pe3y^bTaTM floc^ifl^eHb Ta Yx o6roBopeHHn. B xoAi npoBeAeHix Aoc.iAxeHb 6y.o BcTaHoB.eHo, |o aAre3MBHi B.acTMBocTi MiKpoopraHi3MiB, BMAi.eHix BiA .raAeM 3 HaAMipHora Barora Ta aAre3MBHi B/iacTMBocTi MiKpoopraHi3MiB, BMAi.eHix BiA .raAeM 3 HopMa.bHora
Таблиця
Адгезивш властивост! мшрофлори кишмвника
MiKpoop-raHi3MM Ддгезы мкрооргашзмш вид1-лених вщ оЫб з ожир1нням на формал1зованих еритроцитах Aдгез¡я м1кроорган1зм1в вид1-лених в¡д осЮ з ожир¡нням на кл¡тинах букального еттелш Aдгез¡я мкрооргашзмш вид¡-лених в¡д контрольно!' групи на формалтваних еритроцитах p
СПД КУЕ IAM СПД КУБК IAM СПЛ КУЕ IAM
Enterococ-cus spp. 1,87 ± 0,68 82,05 ± 1,13 2,21 ± 0,54 4,55 ± 1,80 96,35 ± 5,97 4,65 ± 1,69 2,26±0,46 86,38 ± 7,84 2,60 ± 0,34 > 0.05
Lactobacillus spp. 3,66 ± 1,19 96,0 ± 0,81 3,84 ± 1,15 4,24 ± 1,79 94,75 ± 9,18 4,37 ± 1,07 2,31 ± 0,33 93,40 ± 2,99 2,43 ± 0,32 > 0.01
Bifidobacterium spp. 1,87 ± 0,53 87,04 ± 0,62 2,13 ± 0,49 2,33 ± 0,77 90,15 ± 7,08 2,55 ± 0,65 2,34 ± 0,32 91,50 ± 6,04 2,56 ± 0,4 > 0.01
E. colli 2,91 ± 1,17 90,96 ± 0,52 3,15 ± 1,11 3,73 ± 1,52 95,09 ± 5,49 3,87 ± 1,42 2,15 ± 0,38 92,83 ± 4,39 2,31 ± 0,32 > 0.05
Enterobacter spp. 4,15 ± 1,03 97,54 ± 0,35 4,25 ± 0,96 4,86 ± 1,89 98,82 ± 1,89 4,91 ± 1,15 2,38 ± 0,48 94,04 ± 3,43 2,51 ± 0,43 > 0.001
Candida spp. 1,32 ± 0,53 76,50 ± 0,13 1,67 ± 0,43 1,67 ± 0,49* 84,0 ± 10,58* 1,95 ± 0,32* <0.05
Примггка: Candida spp. адгезивн властивост визначались на букальному епгтелю
вагою мають вщмЫносп. Так IAM ентерокоюв, вид1-лених вщ пащенгпв з ожирЫням, склав 2,21 ± 0,54, а IAM ентерокоюв, видтених вщ контрольно! групи, склав 2,60 ± 0,34. IAM лактобактерй видтених вщ оЫб з надм1рною вагою був дещо вищм, ыж у ос1б з нормальною вагою, вщповщно 3,84 ± 1,15 проти 2,43 ± 0,32. Б1ф1добактер1|, як видтены з кишювника оЫб з ожирЫням мали бтьш низький IAM - 2,13 ± 0,49, в пор1внянн1 з контрольною групою -2,56 ± 0,4. Вщмк чаеться пщвищення адгезивних властивостей E. соШ та Enterobacter spp. вщповщно 3,15 ± 1,11 i 4,25 ± 0,96 в порiвняннi з контрольною групою, де IAM E. соШ складав 2,31 ± 0,32 та IAM Enterobacter spp. складав 2,51 ± 0,43. Простежувався зворотнiй кореляцiйний зв'язок мiж ктькютю i адгезивними властивостями лакто- i бiфiдобактерiй. Так коефiцieнти кореляцii склали вiдповiдно -0,75 i -0,73, що можна поясни-ти реакцieю пристосування нормально! мiкрофлори кишкiвника в умовах мiжвидовоi боротьби за ¡сну-вання. Наприклад, у лактобактерiй, видiлених вщ осiб з ожирiнням, вiдмiчаeться збтьшення IAM на фонi зменшення ¿х загально! кiлькостi. У грамнегативно! мiкрофлори та ентерококiв достовiрний кореляцй ний зв'язок ктькост i адгезii був вщсутнм (табл.).
В результатi ряду проведених експерименпв було виявлено, що IAM до букального еттелю був дещо вищий, ыж до еритроци™. Так, наприклад, IAM енте-рокоюв до еритроцитiв склав 2,21 ± 0,54, що вiдносить ¿х до середньо адгезивних штамiв, а IAM до букального еттелю склав 4,65 ± 1,69, що свщчить про ви-соку адгезивнiсть дослщних штамiв. При цьому слiд в^^тити високу ступiнь кореляцiйного зв'язку мiж адгезieю на клiтинах букального еттелю та адгезieю на еритроцитах. Так у лактобактерий, бiфiдобактерiй та ешерiхiй, коефiцieнти лiнiйноi кореляцii складали
вщповщно 0,82, 0,73 та 0,84, а у ентеробактера та ен-терокока цей коефщент склав 0,64 i 0,52, що свiдчить про середню ступшь зв'язку (табл.).
Висновки.
1. Характер харчування людини мае вплив на формування адгезивних властивостей мiкро-органiзмiв, що колоызують кишкiвник.
2. У оЫб з ожирiнням вiдмiчаeться збiльшення здатностi до адгезивного процесу грамнегативних мiкроорганiзмiв кишкiвника, що свщчить на користь ствердження про участь грамнегативно'| мiкрофлори в формуваннi хроычного запалення низького ступе-ню активной у людей з надмiрною вагою.
3. Miкрофлора кишкiвника проявляв бтьш вира-женi адгезивнi властивостi до букального еттелю, нiж до еритроци^в, що в свою чергу свщчить про прюритет дослiдження адгезивних властивостей, вщповщно, на букальному еттелп. Бтьш висока адгезiя на букальних епггелюцитах пояснюеться великими розмiрами кгмтин в порiвняннi з еритроцита-ми. Тобто у одного букального епггелюцита бтьша площа для адгезii мiкроорганiзмiв. Також не слiд нехтувати спорщненютю букального i кишкового епiтелiю, як природних умов ¡снування долiджуваноi мiкрофлори. Cлiд вiдмiтити, що букальний еттелм бiльш доступний для дослiдження ыж еритроцити.
Перспективи подальших досл1джень. В наш час вщомос^ про вплив мiкрофлори на формування ожирiння досить обмеженк Тим бiльш роль грамне-гативноi мiкрофлори в формуваннi хроычного запалення низького ступеню активнос^ мало вивчена й мае вигляд ппотези, що потребуе подальшого доогл-дження. В цьому планi мае значення вивчення Ыших факторiв патогеннос^ мiкроорганiзмiв в зв'язку з проявами запальних реакцм органiзму у оЫб з над-мiрною вагою.
Л1тература
1.
Горбась I. M. Фактори ризику серцево-судинних захворювань: поширенiсть i контроль / I. M. Горбась // Здоров'я УкраУни. - 2007. -№ 21/1 (додатковий). - C. 62-63. 2. Ковалева О. Н. Проблема ожирения с позиции кардиологии / О. Н. Ковалева // Здоров'я Украши. - 2006. - № 22/1. - Код доступа http://health-ua. com/articles/1485. htm!.
3. Маянский А. Н. Микробиология для врачей / А. Н. Маянский. - Нижний Новгород : НГМД, 1999. - 393 с.
4. Осолодченко Т. П. Адгезивн властивост мкрооргашзмлв та методи ¿'х визначення. Методичш рекомендацп / Т. П. Осо-лодченко, О. В. Порт, I. В. Кучма [та ¡н.]. - КиУв : Знання УкраУни, 2009. - 19 с.
5. Cani P. D. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance / P. D. Cani, J. Amar, M. A. Iglesias [et al.] // Diabetes. - 2007. - Vol. 56 (7). - P. 1761-1772.
УДК 576. 524:612. 335-056. 257
АДГЕЗИВН1 ВЛАСТИВ0СТ1 М1КР0ФЛ0РИ, ВИД1ЛЕН01 3 КИШК1ВНИКА У 0С1Б 3 0ЖИР1ННЯМ
Литвиненко 0. А.
Резюме. В роботi представлен результати дослiдження адгезивних властивостей мiкрофлори, видтеноУ з кишкiвника осiб з ожиршням. Встановлено, що грамнегативна мiкрофлора кишкiвника у ^e'i категорп насе-лення характеризуеться середньо i високо адгезивними властивостями. В свою чергу, отриман данi можуть свiдчити на користь участ грамнегативноУ мiкрофлора кишювника в формуваннi запалення низького ступеню активностi у осiб з надмiрною вагою. Представлено аналiз порiвняння адгезивно' здатност мiкрофлори на бу-кальному еттелп та адгезп на еритроцитах. Адгезiя мiкроорганiзмiв до букального еттелю була вища нiж до еритроци™.
Ключов1 слова: адгезивнi властивостi, мiкрофлора кишкiвника, ожирiння.
УДК 576. 524:612. 335-056. 257
АДГЕЗИВНЫЕ СВ0ЙСТВА МИКР0ФЛ0РЫ, ВЫДЕЛЕНН0Й ИЗ КИШЕЧНИКА У ЛИЦ С 0ЖИРЕНИЕМ
Литвиненко 0. А.
Резюме. В работе представлены результаты исследования адгезивных свойств микрофлоры, выделенной из кишечника лиц с ожирением. Установлено, что грамотрицательная микрофлора кишечника у этой категории населения характеризуется средне и высоко адгезивными свойствами. В свою очередь, полученные данные могут свидетельствовать в пользу участия грамотрицательной микрофлоры кишечника в формировании воспаления низкой степени активности у лиц с избыточным весом. Представлен анализ сравнения адгезивной способности микрофлоры на буккальном эпителии и адгезии на эритроцитах. Адгезия микроорганизмов к буккальному эпителию была выше чем к эритроцитам.
Ключевые слова: адгезивные свойства, микрофлора кишечника, ожирение.
UDC 576. 524:612. 335-056. 257
Adhesive Properties of the Microflora of the Intestine of Obese People
Litvinenko O. A.
Abstract. According to the latest scientific data, obesity is a leading risk factor for hypertension, ischemic heart disease, cerebrovascular disease. In 2007 P. D. Cani et alias suggested a hypothesis, according to which Gram-negative bacteria act as triggers of chronic inflammation of low level activity and aid the development of metabolic syndrome on the background of the ketogenic diet. In this regard, the study of the biological properties of the microorganisms, particularly such as adhesion, can help to solve the issues of pathogenicity.
The aim of the research is to study the adhesive properties of the intestinal microflora in patients with different degrees of obesity.
The object and methods of the research. 227 strains of microorganisms from patients with various degrees of obesity were the object of the research: E. Colli - 46 strains, Enterobacterspp. - 27 strains, Bifidobacteriumspp. - 54 strains, Lactobacillusspp. - 48 strains, Enterococcusspp. - 40 strains, Candidaspp. - 22 strains. Also, the 63 strains from the control group with normal weight were studied: E. Colli - 12 strains, Enterobacterspp. - 9 strains, Bifidobacteriumspp. - 12 strains, Lactobacillusspp. - 10 strains, Enterococcusspp. - 16 strains, Candidaspp. - 4 strains. Adhesive properties of microorganisms were studied by two methods: on formalinized human erythrocytes 0 (I) Rh (+) blood group according to the detailed method by V. I. Brilis et alias and on the buccal epitheliocytes according to the method of GoldmanaD., GoetzlE. modified by A. N. Mayansky.
Results and discussion. IAM of enterococci from patients with obesity was 2.21 ± 0.54, and IAM of enterococci from the control group was 2.60 ± 0.34. IAM of lactobacilli from people with overweight was slightly higher than from those with normal weight, respectively 3.84 ± 1.15 vs 2.43 ± 0.32. Bifidobacteria from the intestine of people with obesity had lower IAM - 2.13 ± 0.49, in comparison with the control group -2.56 ± 0.4. There is an increase in adhesive properties of E. colli and Enterobacterspp. 3.15 ± 1.11 and 4.25 ± 0.96 respectively, in comparison with the control group, where IAM of E. colli was 2.31 ± 0.32 and IAM of Enterobacterspp. was 2.51 ± 0.43. An inverse correlation between the number and adhesive properties of lakto- and bifidobacteria is traced. Correlation coefficients were -0.75 and -0.73 respectively, which can be explained by reaction of adaptation of normal intestinal microflora under the conditions of interspecies competition for existence. Gram-negative microflora and enterococci didn't have trusted correlation relationship of quantity and adhesion.
As a result of a number of experiments, it was found that IAM to the buccal epithelium was slightly higher than to the erythrocytes. For example, IAM of enterococci to erythrocytes was 2.21 ± 0.54, which relates them to the middle
adhesive strains and IAM to the buccal epithelium was 4.65 ± 1.69, which indicates a high adhesiveness of experimental strains. The high degree of correlation relationship between adhesion to buccal epithelium cells and adhesion to erythrocytes should be noted. Linear correlation coefficients of lactobacilli, bifidobacteria and Escherichia were 0.82, 0.73 and 0.84 respectively, while the coefficient of Enterobacter and enterococci was 0.64 and 0.52, which indicates the average degree of relationship.
Conclusions. The nature of human nutrition affects the formation of the adhesive properties of microorganisms that colonize the intestine. There is an increase in the adhesive process of gram-negative intestinal microorganisms in people with obesity, which says for the statement that gram-negative microorganisms are involved in the formation of chronic inflammation of low degree of activity in overweight people. The intestinal microflora reveals more pronounced adhesive properties to the buccal epithelium than to erythrocytes, which in turn indicates the priority of the study of adhesive properties on buccal epithelium.
Keywords: adhesive properties, microflora, obesity.
Рецензент - проф. Лобань Г. А.
Стаття надшшла 10. 09. 2014 р.
