CC BY
30
УДК 619:615.33/615.015.8
Лемшевський В. М., астрант © Лье1еський нащональний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологт ¡мет С.З. Гжицького
АНТАГОН1СТИЧНА АКТИВН1СТЬ ПРОБ1ОТИЧНИХ БАКТЕР1Й ТА МЕХАН1ЗМ ДП НА РЕЗИСТЕНТШСТЬ ОРГАН1ЗМУ
У статт1 розглянуто мехашзм дп та еплие пробютиюе на макрооргашзм. Наголошено на дощльтсть та ефектиетсть гх застосуеання.
Ключовi слова: пробютики, мтрофлора, бактерп, антибютик, гомеостаз, ¡мунна система.
У сучасний перюд вивчення нормально! мжрофлори кишечника привертае до себе все бшьшу увагу як в загальнобюлопчному плат, так i у клмчному напрямку в звязку iз тим, що накопичуеться все бшьше даних, про дисбаланс нормофлори, i е проявом порушення гомеостазу макрооргашзму, яке патогенетично пов'язане iз виникненням рiзних патологiчних станiв.
Нормальна функщя кишечника у тварини та птищ, не зважаючи на безперервне надходження в органiзм патогенних бактерiй, може збер^атися лише за умови рiвноваги природно! шлунково-кишково! мiкрофлори.
Вплив ряду зовшшшх i внутрiшнiх чинникiв (неправильний або незвичайний ритм харчування, недотримання санiтарно-гiгiенiчних норм, безсистемне i необгрунтоване застосування антибiотикiв i iнших антибактерiальних препаратiв, вплив фiзичних чинникiв (променево! енергп, низьких температур, тощо), виснаження оргашзму у зв'язку з ростом злояюсних новоутворень, алергiчних реакцiй, зниження iмунологiчно! реактивностi органiзму) призводить до порушення динамiчно! рiвноваги мiкробних асощацш у здоровому органiзмi, тобто до розвитку дисбактерiозу [6,7,11].
Пробiотики - це живi мiкроорганiзми i речовини мжробного походження, якi при природному способi введення сприяють пiдтримцi гомеостазу за рахунок нормалiзацi! мiкрофлори. А також дають позитивнi ефекти на фiзiологiчнi, бiохiмiчнi та iмуннi реакци органiзму господаря через стабiлiзацiю та оптимiзацiю функцii' його нормофлори [1-2,11,14,16].
На думку бiльшостi фахiвцiв, при розробщ препаратiв з живих мжробних культур основоположним принципом е створення таких препаратiв на основi мiкроорганiзмiв-представникiв симбiотичноi' мiкрофлори.
Сучасним уявленням мехашзму позитивно! дi!' пробiотикiв е !'х багатограннiсть, асоцiйована з пригнiченням патогенних i умовно-патогенних мiкроорганiзмiв за рахунок продукцп бiологiчно активних речовин, конкуренщя за лiмiтованi нутрiенти i сайти адгези на кишковiй стiнцi; вплив на ферментативну активнiсть шлунково-кишкового тракту i стимуляцi! iмунно! системи оргашзму [ 1,3,5-7,15,17,22].
Найбшьш важливою властивютю пробiотичних бактерiй е забезпечення колошзацшно! резистентностi, тобто здатнiсть до захисту кишково! стiнки вiд
© Лемшевський В. М., 2011
проникнення у внутршне середовище оргашзму як бактерш, так i токсинiв i токсичних продукив рiзного походження [1,14,19-20,28].
У комплекс механiзмiв колошзацшно1 резистентностi важливу роль ввдграе антагонiстична активнiсть пробютично1 культури, И здатнiсть колонiзувати слизову, яка складаеться з адгези мiкроорганiзмiв до епiтелiальних клiтин кишечника, конкуренцп за рецептори зв'язування i блокади адгези та колошзаци слизових патогенними та умовно-патогенними мжробами за участю чинниюв, як iмуноглобулiновоl природи, так i неспецифiчних чинникiв захисту органiзму [1,4,14,17,19,21,23,25,28].
Антагошстичний вплив пробiотичних бактерiй пов'язаний також з продукщею органiчних кислот, бактерюцишв i iнгiбiторних проте1шв, в тому числ^ термолабiльних та термостабшьних високо i низькомолекулярних антибактерiальних субстанцш та антибiотикiв. Органiчнi кислоти е юнцевими продуктами метаболiзму, якi екскретуються в навколишне середовище. Це молочна, оцтова, масляна, пропюнова, мурашина та iншi кислоти. Антимiкробний ефект молочно! i оцтово! кислот добре вивчений. Кислоти проникають через мембрану, видшяють iон гiдроокису в нейтральну цитоплазму, що призводить до пригнiчення життевих функцш клiтини. Так, оцтова кислота при рН вище 4,5 проявляе бiльш виражений iнгiбуючий ефект, шж молочна кислота, i, навпаки, при рН нижче 4,0 сильшша антимжробна активнiсть спостерiгаеться в молочно1 кислоти [3,16,19,25].
Вiдомi два типи бактерюцишв: високомолекулярш, що пригнiчують в основному близькоспорщнеш види бактерiй, що мешкають у тiй же екологiчнiй шш^ i низькомолекулярнi речовини - мжроцини, що характеризуються широким спектром антагошстично1 активностi. Багато видiв лактобактерiй також видшяють специфiчнi для них бактерюцини, що характеризуються широким спектром антимшробно1 активностi.
Процеси детоксикаци рiзних речовин i субстанцiй протiкають iз залученням нормально1 мiкрофлори в умовах анаеробюзу за рахунок гiдролiтичних i вщновних реакцiй. Процес детоксикаци з цьому випадку йде по декiлькох напрямках: бютрансформаци з утворенням нетоксичних юнцевих продуктiв; мшробно1 трансформаций яка супроводжуеться утворенням метаболiтiв, що швидко пщдаються деструкци в печiнцi; змiни полярност з'еднань таким чином, що змшюеться швидкiсть !х екскреци в навколишне середовище або транслокаци з кровi в просвiт кишечника i сечовидшьну систему.
Нормофлора здатна також шактивувати рiзноманiтнi за хiмiчним складом потенцшш токсичнi продукти, у тому чи^ канцерогени, якi потрапляють ззовнi або утворюються в органiзмi [3,14,18,24-27]. Анаеробш бактерп руйнують бiльш широкий спектр токсичних полютанив, а самi процеси детоксикаци йдуть з бiльшою ефектившстю в порiвняннi з аеробним процесом, вщомим для факультативно-анаеробних i аеробних бактерiй. Нормальна мiкрофлора кишечнику мае надзвичайно важливе значення для забезпечення метаболiчних процесiв в органiзмi, а також для високо1 колошзацшно1 резистентной шлунково-кишкового тракту до умовно-патогенних мiкроорганiзмiв.
Вiдомо також, що мшрооргашзми кишечника здiйснюють метаболiзацiю катехiнiв, детоксикуючи солi важких металiв за рахунок переведення !х на нетоксичнi сполуки, сорбцiю токсичних елементiв на свош поверхнi з наступною
!х елiмiнацiею [3,10,14,28]. Наприклад, адмiрне надходження оксалатно1 кислоти, руйнуеться бiфiдобактерiями, лактобактерiями. Данi л^ератури свiдчать про величезну роль нормальное' мiкрофлори кишечника як чинника неспецифiчноl резистентностi, який реалiзуеться не тшьки за рахунок мiкробного антагонiзму, а й неспецифiчноl активаци фагоцитарно1 i цитостатично1 активностi макрофагiв, стимуляци лiмфоlдноl тканини, впливу на iмунокомпетентнi Т^ В-клiтини [1,3 , 10,14,23].
Вироблеш iмуноглобулiни в кишечнику включаються в складний механiзм контролю кишкових мiкроорганiзмiв, у тому числi й патогенних, здшснюваний шляхом блокування прикрiплення !х до епiтелiю слизово1 оболонки, нейтралiзацil шляхом аглютинацii, бактерiостазу та шших бактерицидних механiзмiв, з подальшою !х елiмiнацiею з кишечника [1,3,10 , 14,20].
Важлива роль мшрофлори у розвитку iмунноl вiдповiдi обумовлена И ушверсальними iмуномодулюючими властивостями, що включае в себе як iмуностимуляцiю, так i iмуносупресiю [3,10,14,25,28]. Бактерiальнi лшополюахариди i пептидоглiкани, що входять до складу кл^инно1 стiнки рiзних видiв флори, надають iмунорегулюючу дiю [3,10,12-14].
На думку ряду дослщниюв [4,23] ефективний пробютик мае бути:
- непатогенним i нетоксичним;
- тдвищувати резистентнiсть органiзму до iнфекцiйних захворювань;
- мати у своему складi життездатш клiтини або продукти !х метаболiзму;
- мiкроорганiзм повинен бути резистентний до низьких значень рН i оргашчних кислот, до високого вмюту жовчi, солей натрiю;
- повинен бути стабшьним i збер^ати життездатнi бактерп протягом тривалого термiну зберiгання.
Одним з перспективних напрямюв е розробка нових полiвалентних i комбiнованих препаратiв з iммобiлiзованими пробютичними бактерiями рiзних таксономiчних груп.
Висновки.
Аналiз лiтературних даних, свiдчить про те, що бiфiдобактерil, разом з шшими анаеробними бактерiями складають основну частину нормофлори, якi при створенш несприятливих умов зникають з кишечника в першу чергу.
Застосування антибютиюв i хiмiотерапевтичних препаратiв у терапп iнфекцiйних захворювань бактерiальноl природи призводить до дисбютичних станiв.
Елiмiнацiя симбюнив або значне зниження 1'х кшькоси в шлунково-кишковому трактi ведуть до глибоких, порушень процесiв травлення i всiх видiв обмiнних процеав. Тому застосування пробiотикiв е основою для корекцп нормофлори та нормального функцюнування аутосимбiоценозiв, що забезпечуе ефективний захист макрооргашзму вiд патогенного впливу на нього ендогенних або екзогенних збудниюв iнфекцiй. Тобто без серйозних порушень складу нормофлори i И функцш, розвиток в органiзмi шфекцшного процесу е малоймовiрним.
Сучасна бютехнолопчна промисловiсть, у тому числi в^чизняна, виробляе широкий асортимент еубiотикiв, дiя яких спрямована на вiдновлення та корегування нормального мшробюценозу кишечника, що грае важливу роль в життедiяльностi макроорганiзму.
Л1тература
1. Бондаренко В.М., Воробьев А. А. Дисбиозы и препараты с пробиотической функцией. Журн. микробиол. 2004. № 1.С. 84-92.
2. Бондаренко В.М., Грачева Н.М. Препараты пробиотики, пребиотики и синбиотики в терапии и профилактике кишечных дисбактериозов. Фарматека. 2003.№ 7. С.56-63.
3. Бондаренко В.М., Грачева Н.М., Мацулевич Т.В. Дисбактериозы кишечника у взрослых. КМК Scientific Press. Москва. 2003.С.224.
4. Бондаренко В.М., Чупринина Р.П., Воробьева М.А. Механизм действия пробиотических препаратов. БИОпрепараты. 2003. № 3. С. 2-5.
5. Бондаренко В.М., Грачева Н.М., Мацулевич Т.В., Воробьев А.А.. Микроэкологические изменения кишечника и их коррекция с помощью лечебно-профилактических препаратов. Журн. гастроэтерол. гепатол. колопроктол. 2003. № 4 (приложение № 20). С. 66-76.
6. Бондаренко В. М., Боев Б. В., Лыкова Е. А, Воробьев А. А. Дисбактериоз желудочно-кишечного тракта//Росс. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол.— 1998.— Т. 7.— № 1.— С. 66-70.
7. Гребенев А. Л., Мягкова Л. П. Болезни кишечника.— Москва: Медицина, 1994.— 397 с.
8. Звягинцева Т.Д., Сергиенко Е.И. Дисбактериоз кишечника: клиническое значение и перспективы лечения. Эксперим. клин. гастроэнерол. 2003. № 3. С.70-74.
9. Лыкова Е.А., Мурашова А.О., Бондаренко В.М. и др. Нарушения микрофлоры кишечника и иммунитета у детей с аллергическими дерматитами и их коррекция. Росс. педиатр. журн. 2000. № 2. С. 20-24.
10. Онищенко Г.Г., Алешкин В.А., Афанасьев С.С. и др. Иммунобиологические препараты и перспективы их применения в инфектологии. М.,2002.
11. Отраслевой Стандарт «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника» (ОСТ 91500.11.0004-2003, утвержден Приказом Министерства здравоохранения РФ № 231 от 09.06.2003).
12. Парфенов А.И. Энтерология. Москва.2000.С.770.
13. Парфенов А. И., Калоев Ю. К., Софронова С. А., Федотова Н. Г. Дисбактериоз кишечника (В помощь практическому врачу )//Украшський медичний часопис.— 1998.— № 3 (5).— С. 65-70.
14. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Москва.2001.Том 3. С.288.
15. Berg R.D. The indigenous gastrointestinal microflora. Trends Microbiol.1996. № 4. P.430-435.
16. Collins M.D., Gibson G.R. Probiotics, prebiotics, and synbiotics: approaches for modulating the microbial ecology of the gut. Am.J.Clin.Nutr.1999. Vol.69. № 5. Р.1052-1057.
17. Greene J.D., Klaenhammer T.R. Factors involved in adherence of lactobacilli to human Caco-2 cells. Appl.Envir.Microbiol.1994. Vol. 60. P.4487-4494.
18. Grill J.P., Crociani J., Ballongue J. Effect of bifidobacteria on nitrites and nitrosamines. Letts.Appl.Microbiol.1995.Vol. 20. P.328-330.
19. Holzapfel W.H., Haberer P.,Geisen R. et al. Taxonomy and important features of probiotic microorganisms in food and nutrition.Am.J.Clin.Nutr.2001.Vol. 73(suppl). P.365-373.
20. Hunter J.O., Madden J.A. A review of the role of the gut microflora in irritable bowel syndrome and the effects of probiotics. Br.J.Nutr.2002. Vol. 88(suppl.1). P.67-72.
21. Lee Y.K., Lim C.Y., Teng W.L. et al. Quantitative approach in the study of adhesion of lactic acid bacteria to intestinal cells ant their competition with enterobacteria.Appl.Envir.Microbiol.2000.Vol., 66(9):3692-3697.
22. Lievin V., Peiffer I., Hudault S. et al. Bifidobacterium strains from resident infant human gastrointestinal microflora exert antimicrobial activity.Gut.2000. Vol.47. P.646-652.
23. O'Sullivan D.J. Screening of intestinal microflora for effective probiotic bacteria. J. Ag. Food Chem. 2001.Vol. 49. P.1751-1760.
24. Reddy B.S., Rivenson A. Inhibitory effect of Bifidobacterium longum on colon, mammary, and liver carcinogenesis induced by 2-amino-3-methylimidazo-4,5 quinoline, a food mutagen. Cancer Res. 1993. Vol. 53. P.3914-3918.
25. Schell M.A., Karmirantzou M., Snel B. et al. The genome sequence of Bifidobacterium longum reflect its adaptation to the human gastrointestinal tract. Proc.Natl.Sci.USA. 2002. Vol. 99. № 22. P.14422-14427.
26. Singh J.A., Rivenson M., Tomita M. et al. Bifidobacterium longum, a lactic acid-producing intestinal bacterium inhibits colon cancer and modulates the intermediate biomarkers of colon carcinogenesis. Carcinogenesis.1997.Vol. 18. P.833-841.
27. Sreekumar O., Hosono A. The antimutagenic of properties of a polysaccharide produced by Bifidobacterium longum and its cultured milk against some heterocyclic amines. Can. J. Microbiol.1998. Vol. 44. P.1029-1036.
28. Tannock G.W. Molecular assessment of intestinal microflora. AmJ.Clin.Nutr.2001. Vol. 73(suppl). P.410-414.
Summary V. M. Lemishevs'kyi Lviv national university of veterinary sciences and biotechnologie named after S. Z. Gzhytskyj.
ANTAGONISTIC ACTIVITY OF PROBIOTIC BACTERIA AND MECHANISM OF ACTION ON RESISTANCE
The article discusses the mechanism of action and the effect of probiotics on makroorhanizm. Emphasized the feasibility and effectiveness of their application.
Key words: probiotics, microflora, bacteria, antibiotic, homeostasis, immune
system.
Рецензент - д.б.н., проф. Маслянко Р.П.
