Антидисбиотическое действие оральных гелей с про- и пребиотиками на слизистую полости рта и кишечника крыс с дисбиозом, получавших высокожировой рацион Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 616.092+615.454.1:616.311+616.34/599.322.4

С. А. Шнайдер д. мед.н., И. А. Цушко, А. П. Левицкий д. биол. н.

Одесский национальный медицинский университет Государственное учреждение «Институт стоматологии Национальной академии медицинских наук Украины»

АНТИДИСБИОТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ОРАЛЬНЫХ ГЕЛЕЙ С ПРО- И ПРЕБИОТИКАМИ НА СЛИЗИСТУЮ ПОЛОСТИ РТА И КИШЕЧНИКА КРЫС С ДИСБИОЗОМ, ПОЛУЧАВШИХ ВЫСОКОЖИРОВОЙ РАЦИОН

Используя биохимические методы исследования была изучена эффективность антидисбиотического действия оральных гелей, содержащих про- и пребиотики при дисбиозе в тканях полости рта и кишечника, вызванном введением ли-нкомицина на фоне высокожирового рациона. Оральные аппликации гелей, содержащих про- и пребиотики, предупреждали развитие дисбиоза, уменьшали степень дисбиоза, снижали содержание триглицеридов в печени и в сыворотке крови, а также прирост живой массы крыс. Ключевые слова: дисбиоз, высокожировой рацион, кишеч-ник,слизистая полости рта, пробиотики, пребиотики.

С. А. Шнайдер, I. О. Цушко, А. П. Левицький

Одеський нацюнальний медичний ушверситет

Державна установа «1нститут стоматологи Нацюнально! академй медичних наук Украши»

АНТ1Д1СБЮТИЧНА Д1Я ОРАЛЬНИХ ГЕЛ1В З ПРО- I ПРЕБ1ОТИКАМИ НА СЛИЗОВУ ПОРОЖНИНУ РОТА ТА КИШК1ВНИКА ЩУР1В З ДИСБ1ОЗОМ, ЯК1 ОТРИМУВАЛИ ВИСОКОЖИРОВИЙ РАЦ1ОН

Використовуючи бiохiмiчнi методи до^дження була ви-вчена ефективтсть антiдисбiотiчноl ди оральних гелiв, що мiстять про- i пребютики при дисбiозi в тканинах порож-нини рота i кишювника, викликаному введенням лiнкомiцину на тлi високожирового ращону. Оральш аплтаци гелiв, що мiстять про- i пребютики, попереджали розвиток дисбiо-зу, зменшували ступть дисбютичних проявiв, знижували вмiст триглiцеридiв в печтщ i в сироватщ кровi, а також приркт живоl маси щурiв.

Ключовi слова: дисбiоз, високожировий ращон, кишювник, слизова порожнинирота, пробiотики, пребютики..

S. A. Shnaider, I. A. Tsushko, A. P. Levitsky

Odessa National Medical University State Establishment "The Institute of Stomatology of the National academy of medical science of Ukraine"

ANTIDYSBIOSIS EFFE CT ORAL GELS WITH PRE- AND PROBIOTICS ON THE MUCOSA OF THE MOUTH AND RAT INTESTINAL DYSBIOSIS WITH TO FEED VYSOKOZHIROVOY DIET

ABSTRACT

Research has studied the efficiency of antidisbiotics active oral gels with pro- and prebiotics from dysbiosis in the tissues of the mouth and intestines caused by the introduction of lincomycin on a background vysokozhirovoy diet use biochemical methods. Oral application of gels containing pro- and prebiotics, prevents the development of dysbiosis reduces the degree of dysbiosis,

lowered triglycerides in the liver and serum, as well as weight gain in rats.

Key words: dysbiosis, vysokozhirovoy diet, bowel, oral mucosa, probiotics, prebiotics.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что высокожировые диеты у животных увеличивают концентрацию в плазме кишечного эндотоксина - липополисахарида вследствие преобладания грамотрицательных бактерий, приводят к развитию липотоксичности, вызывают развитие дисбиоза в организме крыс как в кишечнике, так и в полости рта [1, 2]. Наиболее выражены эти изменения при кормлении животных жирами с высоким содержанием пальмитиновой кислоты. К таким жирам относятся пальмовое масло (более 40 % пальмитиновой кислоты) [3] и сливочное масло (28-30 % пальмитиновой кислоты) [4]. При воспроизведении ожирения с помощью высокожирового рациона, в том числе и на фоне введения антибиотика линкомицина, отмечались изменения в организме крыс, а имено развитие дисбиоза и в кишечнике, и в биоптатах органов, и в полости рта [2, 4, 5].

Цель настоящей работы. Исследование анти-дисбиотического действия оральных гелей, содержащих про- и пребиотики, на слизистую полости рта и кишечника крыс с дисбиозом, получавших высокожировой рацион.

Материалы и методы исследования. В работе были использованы мукозо-адгезивные гели, содержащие пробиотики («Симбитер») или пребиотики («Квертулидон»). Гели «Симбитер» (ТУ У 20.413903778-032:2012) содержал бифидобактерии, лак-тобациллы, пропионибактерии и уксуснокислые бактерии из препрата «Симбитер» (производство ООО «О.Д. Пролкок» (Украина). Конечная концентрация живых бактерий 109 КОЕ/мл геля, основу которого составляет карбоксиметилцеллюлоза, натриевая соль (КМЦ). Гель «Квертулидон» (ТУ У 20.4-13903778032:2012) содержал кверцетин, инулин, имудон и цитрат кальция в 4 %-ной КМЦ. Оба геля производства ООО «Биохимтех» (г. Одесса).

Опыты были проведены на 32 белых крысах линии Вистар (самцы, 5 месяцев, средняя живая маса 200 г), распределенных в 4 равные группы: 1-ая - контроль, получала стандартный комбикорм с содержанием жира 7 %; 2-ая - получала стандартный рацион и с питьевой водой линкомицин в дозе 60 мг/кг в течение 5 дней; 3-я - получала высокожировой рацион (ВЖР), содержащий дополнительно 18 % жира (из которых 15 % - пальмовое масло) и в течение 5 дней линкомицин с питьевой водой в дозе 60 мг/кг; 4-ая получала такой же рацион, как и крысы 3-ей группы, однако ежедневно им делали аппликации на слизистую полости рта по 0,3 мл на крысу гелей «Симбитер» и «Квертулидон». Продолжительность эксперимента составила 20 дней.

Умерщвление животных на 21 -й день осуществляли под тиопенталовым наркозом (20 мг/кг) путем тотального кровопускания из сердца.

© Шнайдер С. А., Цушко И. А., Левицкий А. П., 2015.

Определяли прирост живой массы, содержание триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови и в печени ферментативным методом [7], а также степень дисби-оза по Левицкому [8] в слизистой оболочке тонкой кишки, щеки и в десне. Для этого в гомогентх определяли активность уреазы (маркер микробного обсеменения) [9] и лизоцима (показатель неспецифического иммунитета) [10]. По соотношению относительных

активностей уреазы и лизоцима рассчитывали степень дисбиоза [8].

Результаты опытов были подвергнуты статобра-ботке с определением средней величины (М) и ошибки средней величины (±т). Достоверность различий определяли по ^критерию Стьюдента, принимая за достоверные значения р<0,05 [11].

к н

л

о

8

«

о «

Й н о о

1

0,8

0,6

0,4

& 0,2

а С

контроль

Л

Л+ВЖР Л+ВЖР+АДП

*

0

Рис. Влияние антидисбиотических препаратов (АДП) на суточный прирост живой массы крыс, получавших линкомицин (Л) и высокожировой рацион (ВЖР).

Результаты и их обсуждение. На рисунке показаны результаты определения прироста живой массы крыс, получавших разные рационы и препараты. Из этих данных видно, что достоверное увеличение прироста живой массы наблюдается лишь у крыс 3-ей группы, получавшей ВЖР на фоне дисбиоза. У крыс 4-ой группы, получавшей оральные аппликации анти-дисбиотических препаратов, прирост живой массы снижался почти до нормы.

В табл. 1 представлены результаты определения содержания триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови и в печени крыс. Из представленных данных видно, что содержание ТГ достоверно возрастает и в сыворотке крови, и в печени при развитии дисбиоза и остается таковым при сочетании дисбиоза с ВЖР. Применение антидисбиотических препаратов путем оральных аппликаций гелей «Симбитер» и «Квертулидон» достоверно снижает содержание ТГ и в сыворотке, и в печени.

Таблица 1

Влияние антидисбиотических препаратов (АДП) на содержание триглицеридов в сыворотке крови и в печени крыс, получавших линкомицин и высокожировой рацион

(ВЖР) (М±т, п=8)

№№ Группы Триглицериды

Ш1 Сыворотка, ммоль/л Печень, ммоль/кг

1 Контроль 0,16±0,01 7,32±0,36

2 Линкомицин 0,28±0,02 8,79±0,44

р<0,01 р<0,05

3 Линкомицин + ВЖР 0,30±0,03 8,51±0,33

р<0,01 р<0,05

р1>0,3 р:>0,5

4 Линкомицин + ВЖР + АДП 0,22±0,02 7,42±0,22

р<0,05 р>0,5

р2<0,05 р2<0,05

Примечание: р - в сравнении с гр. 1; р[ - в сравнении с гр. 2; р2 - в сравнении с гр. 3.

В табл. 2 представлены результаты определения цима и степени дисбиоза. Из этих данных видно, что в слизистой тонкой кишки активности уреазы, лизо- введение линкомицина с питьевой водой вызывает

достоверное увеличение активности уреазы, что сви- ное снижение неспецифического иммунитета. В итоге детельствует о росте микробной обсемененности сли- степень дисбиоза по Левицкому возрастает в 2,55 зистой кишечника. Активность лизоцима, напротив, раза. достоверно снижается, что указывает на существен-

Таблица 2

Влияние антидисбиотических препаратов (АДП) на активность уреазы, лизоцима и степень дисбиоза в слизистой оболочке тонкой кишки крыс, получавших линкомицин на фоне высокожирового рациона (ВЖР) (М±т, п=8)

№№ пп Группы Уреаза, мк-кат/кг Лизоцим, ед/кг Степень дисбиоза

1 Контроль 0,85±0,10 220±23 1,00±0,18

2 Линкомицин 1,50±0,13 153±19 2,55±0,29

р<0,01 р<0,05 р<0,01

3 Линкомицин + ВЖР 1,62±0,32 132±15 3,18±0,34

р<0,05 р1>0,3 р<0,05 р1>0,3 р<0,01 р1>0,05

4 Линкомицин + ВЖР + АДП 1,25±0,20 166±18 1,93±0,22

р>0,05 р2>0,05 р>0,05 р2>0,05 р<0,05 р2<0,05

Примечание : р - в сравнении с гр. 1; р1 - в сравнении с гр. 2; р2 - в сравнении с гр. 3.

Содержание животных на ВЖР еще больше усугубляет положение, увеличивая несколько микробную обсемененность и несколько снижая неспецифический иммунитет, что дает степень дисбиоза 3,18.

Оральные аппликации гелей «Симбитер» и «Квертулидон» снижает активность уреазы и увеличивает активность лизоцима (однако, р>0,05) и достоверно снижает степень дисбиоза, хотя и не возвращает ее к норме.

Таблица 3

Влияние антидисбиотических препаратов (АДП) на активность уреазы, лизоцима и степень дисбиоза в десне крыс получавших линкомицин и высокожировой рацион (ВЖР) (М±т, п=8)

№№ пп Группы Уреаза, мк-кат/кг Лизоцим, ед/кг Степень дисбиоза

1 Контроль 0,89±0,10 300±30 1,00±0,16

2 Линкомицин 1,10±0,10 150±50 2,48±0,27

р>0,05 р<0,05 р<0,01

3 Линкомицин + ВЖР 1,24±0,13 80±6 5,35±0,55

р<0,05 р1>0,3 р<0,001 р1<0,05 р<0,001 р1<0,01

4 Линкомицин + ВЖР + АДП 0,84±0,11 180±50 1,57±0,20

р>0,5 р2<0,05 р<0,05 р2<0,05 р<0,05 р2<0,05

Примечание : р - в сравнении с гр. 1; р1 - в сравнении с гр. 2; р2 - в сравнении с гр. 3.

Таблица 4

Влияние антидисбиотических препаратов (АДП) на активность уреазы, лизоцима и степень дисбиоза в слизистой щеки крыс, получавших линкомицин и высокожировой рацион (ВЖР) (М±т, п=8)

№№ пп Группы Уреаза, мк-кат/кг Лизоцим, ед/кг Степень дисбиоза

1 Контроль 0,44±0,02 270±20 1,00±0,15

2 Линкомицин 0,75±0,04 р<0,01 180±20 р<0,05 2,60±0,28 р<0,01

3 Линкомицин + ВЖР 1,14±0,11 р<0,001 р1<0,05 120±30 р<0,01 р1>0,05 5,89±0,62 р<0,001 р1<0,01

4 Линкомицин + ВЖР + АДП 0,61±0,05 р<0,05 р2<0,01 190±30 р<0,05 р2>0,05 1,99±0,22 р<0,05 р2<0,01

Примечание : р - в сравнении с гр. 1; р1 - в сравнении с гр. 2; р2 - в сравнении с гр. 3.

В табл. 3 представлены аналогичные данные для десны крыс. Как видно из этих данных, кишечный дисбиоз вызывает развитие дисбиоза в десне крыс (2,48), однако, в отличие от слизистой кишечника, в десне содержание крыс на ВЖР очень сильно снижает активность лизоцима, что в конечном итоге дает резкое увеличение степени дисбиоза (5,35).

Оральные аппликации гелей с антидисбиотиче-скими препаратами нормализуют в десне активность уреазы более чем в 2 раза увеличивают активность лизоцима, что в конечном итоге дает снижение степени дисбиоза в 3,4 раза.

В табл. 4 представлены результаты определения в слизистой щеки активности уреазы, лизоцима и степени дисбиоза. Видно, что кишечный дисбиоз вызывает достоверное повышение активности уреазы, снижение активности лизоцима и увеличение степени дисбиоза (2,60). Содержание крыс на ВЖР еще больше увеличивает активность уреазы, снижает активность лизоцима и дает резкое увеличение степени дисбиоза в щеке (почти в 6 раз).

Оральные аппликации антидисбиотических гелей снижают активность уреазы, повышают активность лизоцима и почти в 3 раза снижают степень дисбиоза.

Таким образом, воспроизведение кишечного дис-биоза с помощью линкомицина индуцирует развитие дисбиоза в тканях полости рта и увеличение содержания ТГ в сыворотке крови и в печени. Высокожировой рацион способствует большему увеличению степени дисбиоза в тканях полости рта.

Нами установлено антидисбиотическое и гипо-липидемическое действие оральных гелей, содержащих про- и пребиотики более выраженное для тканей полости рта.

Выводы. 1. Введение с питьевой водой линкоми-цина вызывает развитие дисбиоза в кишечнике и тканях полости рта, а также увеличение содержание ТГ в сыворотке крови и в печени.

2. Высокожировой рацион усиливает развитие дисбиоза в тканях полости рта.

3. Оральные гели с антидисбиотическими средствами предупреждают развитие дисбиоза и оказывает гиполипидемическое действие.

Список литературы

1. Obesity, non-alcoholic fatty liver disease, and atherothrombosis: a role for the intestinal microbiota? / Knaapen M. [et al.] // Clinical Microbiology and Infection. - 2013 - Vol. 19, № 4. - P. 331-337.

2. Velichko V. I. Development of dysbiosis in tissues of rats fed with a high fat food / V. I. Velichko, V. V. Tkachuk, A. P. Levitsky. Journal of Health Sciences. - 2014. - № 4(12). - 84-92.

3. Титов В. Н. Высокое содержание пальмитиновой жирной кислоты в пище - основная причина повышения уровня холестерина липопротеинов низкой плотности и атероматоза интимы артерий / В. Н. Титов // Клин. лабор. диагностика. - 2013. - № 2. - С. 3-10.

4. Левицкий А. П. Гиперлипидемическое и продисбиоти-ческое действие сливочного масла / А. П. Левицкий, Е. М. Левченко, С. И. Конкин / Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2014. - т. 2, № 4 (38-II). - С. 127-131.

5. Новик Г. И. Продукция гидролаз и антибиотикорезисте-нтность молочнокислых и бифидобактерий / Г. И. Новик, Н. И. Ас-тапович, Н. Е. Рябая // Прикладная биохимия и микробиология. -2007. - т. 43, № 2. - С. 184-192.

6. Экспериментальные методы воспроизведения и определения степени дисбиоза в тканях полости рта / А. П. Левицкий,

О. А. Макаренко, О. В. Деньга [и др.] // Вкник стоматологи. - 2010. - № 2. - С. 22-23.

7. 1нструкщя до набору реактнв1в для визначення тригш-церцщв у сироватщ i плазмi кровi ензиматичним колориметричним методом / ТУ У 24.4-24607793-020-2003.

8. Патент на корисну модель, Укра1на 43140, МПК (2009) G01N 33/48. Споаб оцшки ступеня дисбюзу (дисбактерюзу) орга-шв i тканин / Левицький А.П., Деньга О. В., Селiванська 1.О. [та ш.]. - Опубл. 10.08.2009, Бюл. № 15.

9. Гаврикова Л. М. Уреазная активность ротовой жидкости у больных с острой одонтогенной инфекцией челюстно-лицевой области / Л. М. Гаврикова, И. Т. Сегень // Стоматология. - 1996. -Спец. вып. - С. 49-50.

10. Левицкий А. П. Лизоцим вместо антибиотиков / Левицкий А. П. - Одесса: КП ОГТ, 2005. - 74 с.

11. Лапач О. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel / Лапач О. Н., Чубенко А. В., Бабич П. Н.. - К.: Морион, 2000. - 320 с.

REFERENCES

1. Knaapen M. [et al.]. Obesity, non-alcoholic fatty liver disease, and atherothrombosis: a role for the intestinal microbiota? Clinical Microbiology and Infection. 2013;4(19): 331-337.

2. Velichko V. I., Tkachuk V. V., Levitsky A. P. Development of dysbiosis in tissues of rats fed with a high fat food.. Journal of Health Sciences. 2014;4(12):84-92.

3. Titov V. N. The high content of palmitic fatty acid in food -the main reason for increase of level of cholesterol of lipoproteins of low density and an ateromatoz intims of arteries/ Клин. лабор. диагностика. - 2013. - № 2. - С. 3-10.

4. Levitskiy A. P., Levchenko E. M., Konkin S. I. Hyperlipoidemic and prodysbiotic effect of dairy butter. Aktual'nye problemy transportnoy meditsiny. 2014;2;4(38-II):127-131.

5. Novik G. I., Astapovich N. I., Ryabaya N. E. The production of hydrolases and antibiotic resistance of lactobacilli and bifidobacilli. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya. 2007; 43 (2): 184-192.

6. Levitskiy A. P., Makarenko O. A., Den'ga O. V. i dr. Experimental methods of reproduction and definition of degree of a disbioz in oral cavity. Visnyk stomatologii'. 2010;2:22-23.

7. Instrukcija do naboru reaktyviv dlja vyznachennja tryglicerydiv u syrovatci i plazmi krovi enzymatychnym kolorymetrychnym metodom [Instruction to the set of reagents for determination of triglycerides in a serum and plasma of blood by the colorimetery method of enzyme]. THAT In 24.4-24607793-020-2003.

8. Levitsky A. P., Denga O. V., Selivanskaya I. A. [ta in.]. The method of estimation of the degree of dysbiosis (dysbacteriosis) of organs and tissues. Patent of Ukraine 43140. IPC (2009) G01N 33/48. Application number u 200815092. Date of filling: 26.12.2008. Publ.: 10.08.2009. Bul. № 15.

9. Gavrikova L. M., Segen I. T. Urease activity of oral liquid in patients with acute odontogenic infection of maxillo-facial part. Stomatologiya. 1996; The extra issue :49-50.

10. Levitsky A. P. Lizotsym vmesto antibiotikov [Lysozyme instead of antibiotics]. Odessa KP OGT, 2005: 74.11.

11. Lapach S. N., Chubenko A. V., Babich P. N. Statisticheskiye metody v medico-biologicheskikh issledovaniyakh s ispolzovaniem Excel [Statistical methods in medical and biological research by using Excel]. Kiev, Morion, 2000: 320.

Поступила 27.04.15