Научная статья на тему 'Аутоаллергизация мышей в процессе экспериментального дисбактериоза кишечника'

Аутоаллергизация мышей в процессе экспериментального дисбактериоза кишечника Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
113
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Алешукина А. В.

На модели экспериментального дисбактериоза, полученной путем внутрибрюшинного введения лабораторным мышам антибиотиков широкого спектра действия, были показаны синхронные изменения показателей аутосенсибилизации организма по отношению к липополисахаридам граммотрицательных энтеробактерий и комплексному антигену кишечной стенки: показатель поврежденности нейтрофилов, феномен Санарелли-Шварцмана, уровень антител. Длительное сохранение проявлений феномена Санарелли-Шварцмана, нарастание содержания антител к аутоаллерге-нам с преобладанием IgM свидетельствовало об аутоиммунном процессе. Применение иммунобиологических препаратов нарине и лактоглобулина приводило к усилению атитоксического иммунитета и к снижению аллергизации организма экспериментальных животных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Алешукина А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

On model experimental disbiosis, received by intraperitoneum introduction to laboratory mice of antibiotics of a wide spectrum of action, were shown the synchronous changes of parameters autoallergiisation of oganisms in relation to LPS gramnegatives enterobacteriums and complex antigens entestinal wall: PPN, Sanarelli-Shvarzmans phenomenon, level of antibodies. The application immunobiological preparations resulted in amplification antytox immunity and to decrease allergisation oganismus of experimental animals.

Текст научной работы на тему «Аутоаллергизация мышей в процессе экспериментального дисбактериоза кишечника»

БИОЛОГИЯ

УДК 616-056.3 : 615.73.001.6

АУТОАЛЛЕРГИЗАЦИЯ МЫШЕЙ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

ДИСБАКТЕРИОЗА КИШЕЧНИКА

© 2007 г. А.В. Алешукина

On model experimental disbiosis, received by intraperitoneum introduction to laboratory mice of antibiotics of a wide spectrum of action, were shown the synchronous changes of parameters autoallergiisation of oganisms in relation to LPS gramnegatives enterobacteriums and complex antigens entestinal wall: PPN, Sanarelli-Shvarzmans phenomenon, level of antibodies. The application immunobiological preparations resulted in amplification antytox immunity and to decrease allergisation oganismus of experimental animals.

Проблема лечения дисбиотических состояний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) остается актуальной последнее десятилетие. Более 90 % населения, по данным РАМН, страдают от проявлений дисбактерио-за кишечника [1]. Поэтому изучение механизма развития нарушений этого экологического равновесия необходимо для подбора оптимальной схемы коррекции [2].

Частое сочетание дисбиотических сдвигов с различными аллергическими заболеваниями [3] позволяет предположить наличие аллергического компонента в патогенезе дисбиоза кишечника [4]. Длительное сохранение патологических проявлений при дисбак-териозе со стороны ЖКТ, отсутствие выраженного терапевтического эффекта от проводимой терапии [5] предполагают наличие аутоиммунного процесса в макроорганизме по пути гиперчувствительности замедленного типа.

Цель работы - определить возможность аутоал-лергизации организма при экспериментальном дис-бактериозе.

Задача исследования - проследить за изменениями аллергических реакций не только по отношению к антигенам клеточной стенки грамотрицательных эн-теробактерий, но и к комплексному антигену кишечной стенки лабораторных животных в эксперименте.

Материалы и методы

Экспериментальный дисбактериоз вызывали путем внутрибрюшинного введения белым мышам (1214 г) антибиотиков широкого спектра действия в лечебных дозах в течение 5 сут. Мыши были разделены на группы: интактные животные; мыши с экспериментальными дисбактериозами кишечника, обусловленными введением гентамицина, цефазолина и ци-профлоксацина; мыши с экспериментальным дисбак-териозом, обусловленным гентамицином и коррекцией иммунобиологическими препаратами (Нарине, На-рине в сочетании с лактоглобулином против УПМ).

Коррекцию иммунобиологическими препаратами осуществляли с 3-го дня в течение 14 дней в лечебных дозах. Взятие исследуемого материала (кровь, сыворотки, копрофильтраты, суспензии кишечных стенок,

фекалии) проводили на 3, 6, 9, 11, 15, 20, 25, 28-е сут после введения гентамицина.

В процессе дисбиоза исследовали: показатель повреждаемости нейтрофилов (1111Н) в реакции лейко-цитолиза; феномен Санарелли-Шварцмана. В качестве аутоаллергенов были взяты комплексный антиген кишечной стенки мышей и липополисахарид (ЛПС) К.рпеишотае 211, дающий перекрестные реакции с О-антигенами энтеробактерий.

Сыворотки, копрофильтраты и суспензии кишечной стенки испытуемых животных были исследованы в РПГА для определения антител к указанным выше аутоаллергенам с помощью лабораторных эритроци-тарных диагностикумов. Для определения макрогло-булиновых фракций (^М), имеющих аффинетет к аутоаллергенам, использовали пробу с 2-меркапто-этанолом. Полученные данные сопоставляли с качественно-количественными изменениями микрофлоры кишечника подопытных животных.

Результаты и обсуждение

В процессе экспериментального дисбиоза, обусловленного внутрибрюшинным введением антибиотиков разных групп (гентамицина, цефазолина и ци-профлоксацина), а также и у интактных животных исследовали: ППН в реакции лейкоцитолиза; феномен Санарелли-Шварцмана. В качестве аутоаллергенов были взяты комплексный антиген кишечной стенки мышей и ЛПС. Сыворотки, копрофильтраты и суспензии кишечной стенки испытуемых животных были исследованы в РПГА для определения антител к указанным выше аутоаллергенам с помощью лабораторных эритроцитарных диагностикумов. Для определения макроглобулиновых фракций (IgM), имеющих аффинетет к аутоаллергенам, использовали пробу с 2-меркаптоэтанолом. Полученные данные сопоставляли с качественно-количественными изменениями микрофлоры кишечника подопытных животных.

Изучение ППН при экспериментальном дисбакте-риозе кишечника у мышей выявило, что вне зависимости от вводимого антибиотика в процессе развития патологического состояния происходило изменение показателя не только по отношению к ЛПС энтеро-

бактерий (рис. 1), но и к антигенам кишечной стенки (рис. 2). При этом отмечены синхронные подъемы ППН к обоим антигенам на 3-18-е сут наблюдения процессов, обусловленных гентамицином и цефазо-лином (70 и 32 % соответственно) при норме для ППН 10 %. Ципрофлоксацин стимулировал подъем ППН по отношению к комплексному антигену кишечной стенки на 3-е сут (49,5 %), затем отмечалось постепенное снижение показателя до 20 %. По отношению к ЛПС ципрофлоксацин повышал ППН на 11 сут наблюдения до 80 %, и к концу эксперимента ППН ЛПС был 30 %.

%

90 80 70 60 50 40 30 20 10

Рис. 1. Изменение ППН по отношению к ЛПС грамотрица-тельных энтеробактерий у мышей с экспериментальным

дисбактериозом, обусловленным антибиотиками: ♦ - гентамицин; ■ - ципрофлоксин; ▲ - цефозолин; х -- контроль.

%

80 70 60 50 40 30 20 10

0

3

10

17

25 СУт

Рис. 2. Изменение показателя повреждаемости нейтрофилов ППН по отношению к комплексному антигену кишечной стенки мышей с экспериментальным дисбактериозом, обусловленным антибиотиками. Обозначения те же, что и на рис. 1

Изучение ППН экспериментальных животных с дисбактериозами кишечника, обусловленными введением различных антибиотиков, выявило общие тен-

денции по отношению к обоим испытуемым аутоал-лергенам: синхронный рост ППН в течение срока наблюдения, особенно при дисбактериозе, обусловленном гентамицином.

Учитывая, что наиболее четкое представление об изменении ППН давал экспериментальный дисбакте-риоз, обусловленный введением гентамицина, последующие исследования аутоиммунных реакций проводили на этой модели. Было обнаружено, что ЛПС и комплексный антиген кишечной стенки давали положительный феномен Санарелли-Шварцмана: ЛПС -начиная со 2 сут, комплексный антиген кишечной стенки - с 3 сут. Проявления сохранялись в течение срока наблюдения (28 дней), что характерно для аутоиммунных процессов.

Уровень антител к обоим аутоантигенам в сыворотках крови в процессе эксперимента был ниже диагностически значимого и находился в тех же значениях, что и в контрольной группе животных (0-1:10). ^М выявлялись в течение всего срока наблюдения с подъемами уровня в 1-3 раза для антител к ЛПС (55 % проб) и 1-4 раза для антител к антигенам кишечной стенки (100 %).

Уровень антител в копрофильтратах в контрольной группе животных составлял по отношению к обоим антигенам 1:50-1:55. В течение срока наблюдения во всех 3 группах животных, получавших разные антибиотики, происходили синхронные изменения титров антител по отношению к обоим испытуемым антигенам (табл. 1, 2).

Наиболее выраженными подъемами показателей характеризовался процесс дисбактериоза, обусловленный (в порядке убывания) действием гентамицина, ципролета и цефазолина. Синхронные подъемы отмечены на 3 и 18-е сут, а падения - на 10-е сут. Необходимо отметить, что наиболее выраженный подъем отмечен на 3-е сут (1:100-1:150). На 18-е сут отмечен умеренный подъем титров (1:80-1:100).

Выявлена тесная корреляционная связь изменений титров антител к обоим аллергенам (+0,8±0,2). Содержание ^М в копрофильтратах превышало исходный уровень в 65 % проб к обоим аллергенам. Количество было в обратной корреляционной зависимости от общего количества антител (-0,7±0,3).

Уровень антител в мукозном слое был изначально на порядок выше, чем в копрофильтратах, и составлял в контрольной группе 1:200 по отношению к обоим антигенам (табл. 3, 4). Были также отмечены синхронные изменения титров антител не только по отношению к обоим антигенам, но и по отношению к титрам, определенным в копрофильтратах. Пики приходились соответственно на 3 (1:380-1:1600) и 18-е (1:300-1:1600) сут. А спады показателей отмечены на 10-й день (1:250 - 1:500). В пристеночном уровне установлено другое распределение приоритетов действия препаратов (в порядке убывания): ципролет, ген-тамицин и цефазолин.

Количество IgM в этих пробах в 2-4 раза превышало исходный уровень. Максимальное повышение ^М приходилось на 11-25-й день наблюдений и находилось в прямой корреляционной связи с уровнем общего количества антител. Все изменения уровня аутоан-

0

0

Таблица 1

Антитела к ЛПС грамотрицательных энтеробактерий в копрофильтратах мышей

Серия эксперимента с разными антибиотиками В1 ремя эксперимента, сут

3-9 11-15 18-25

Гентамицин (100) 1:100 х1:4 1:80 х 1:3,2 1:76,6 : 1:3,2

Ципролет (50) 1:116 х 1:4 1:48 х 1:2 1:90 х1:4

Цефазолин (50) 1:40 х1:2 1:50 х1:2 1:120 х1:5

Интактные животные (100) 1:50 х 1:2

Таблица 2

Антитела к комплексному антигену кишечной стенки в копрофильтратах мышей

Серия эксперимента с разными антибиотиками Время эксперимента, сут

3-9 11-15 18-25

Гентамицин (100) 1:83 х 1:3,2 1:33 х1:0,5 1:23 х1:0,5

Ципролет (50) 1:136 х1:5 1:50 х1:2 1:85 х1:3,4

Цефазолин (50) 1: 48 х1:2 1: 28,5 : 1:0,8 1: 73 х 1:3,2

Интактные животные (100) 1:50 х 1:5

Таблица 3

Антитела к ЛПС грамотрицательных энтеробактерий в мукозном слое кишечника мышей

Серия эксперимента с разными антибиотиками Время эксперимента, сут.

3-9 11-15 18-25

Гентамицин (100) 1:930 х 1:5 1:1360 х1:7,5 1:1760 : 1:6,2

Ципролет (50) 1:1600 х1:7,5 1:1350 х1:7,5 1:1600 х 1:7,5

Цефазолин (50) 1:583 х1:6 1:733 х1:6 1:600 х 1:5

Интактные животные (100) 1:200 х1:2

Таблица 4

Антитела к комплексному антигену кишечной стенки в мукозном слое кишечника мышей

Серия эксперимента с разными антибиотиками Время эксперимента, сут

3-9 11-15 18-25

Гентамицин (100) 1:500 х 1:5 1:286 х 1:2,5 1:300 х1:2,5

Ципролет (50) 1:1600 х1:7,5 1:467 х1:4 1:1600 х 1:7,4

Цефазолин (50) 1: 383 х 1:2,5 1: 600 х 1:5 1: 600 х1:6,3

Интактные животные (100) 1:200 х 1:2

тител происходили в тесной корреляционной связи с качественно-количественными сдвигами в содержании кишечной микрофлоры. Клиническое и бактериологическое ухудшение состояния экспериментальных животных совпадало со снижением уровня антител к ЛПС и комплексному антигену кишечной стенки в копрофильтратах, в мукозном слое и в сыворотках крови и повышением содержания в них до 100 % ^М.

В группе животных, получавших коррегирующие препараты (нарине и нарине в сочетании с лактогло-булином), ППН обоих аутоаллергенов были ниже, чем в группе мышей без коррегирующего лечения (рис. 3, 4). Было отмечено, что при проведении коррекции

дисбиоза повышения ППН в ранние сроки не отмечалось. Однако коррекция не оказывала действия на проявления феномена Санарелли-Шварцмана - в группах животных с коррегирующей терапией он оставался положительным в течение 28 сут.

В сыворотках экспериментальных животных, получавших иммунобиологические препараты, уровень антител к ЛПС и к комплексному антигену кишечной стенки практически не изменился (без коррекции -1:13, с коррекцией - 1:15). У животных, получавших иммунобиологические препараты, уровень антител в копрофильтратах повышался более значительно для ЛПС (1:840) и незначительно для комплексного анти-

гена кишечной стенки (1:160). В мукозном слое кишечника при коррекции препаратами антитела к ЛПС повысились в среднем до 1:720, а антитела к комплексному антигену кишечной стенки составляли в среднем 1:500. Содержание макроглобулиновых фракций иммуноглобулинов в копрофильтратах и мукозном слое кишечника сохраняло практически те же тенденции в процессе корригируемого дисбактериоза, что и неле-ченного, однако уровень ^М был значительно ниже (в 2-3 раза от показателей контрольной группы). Резко возрос уровень ^М в сыворотках крови экспериментальных животных в результате использования лактоглобулина. Кривая роста ^М соответствует времени приема препарата.

%

тельных энтеробактерий мышей с дисбактериозом кишечника и при его коррекции: ♦ - гентамицин; □ - коррекция нарине и лактоглобулином; А - коррекция нарине; х -- контроль

Проведенные исследования показали: в процессе дисбиоза, обусловленного применением антибиотиков разных групп, происходит изменение ППН не только по отношению к ЛПС энтеробактерий, но и к комплексному антигену кишечной стенки, что свидетельствует об аутоиммунном процессе; получены факты о наличии аутоиммунного процесса (длительное сохранение проявлений феномена Санарелли-Шварцмана, нарастание уровня антител к аутоаллер-генам с преобладанием ^ класса М); последовательное изменение при экспериментальном дисбиозе показателей титров антител, ППН, изменение соотноше-

%

80

70 60 50 40 30 20 10 0

0 3 10 17 25 Сутки

Рис. 4. ППН по отношению к комплексному антигену кишечной стенки мышей с дисбактериозом кишечника и его коррекцией. Обозначения те же, что и на рис. 3

ний макроглобулиновых фракций иммуногло булинов сначала (на 3-6 сут наблюдения) по отношению к ЛПС, затем (6-11 сут) по отношению к антигену кишечной стенки могут свидетельствовать в пользу ин-фекционно-аутоаллергического механизма развития при экспериментальном дисбиозе кишечника; применение иммунобиологических препаратов (Нарине, лактоглобулина) приводит к усилению антитоксического иммунитета и к снижению аллергизации организма экспериментальных животных; полученные данные позволяют использовать для проведения исследования наличия аутоантител к обоим аллергенам у людей в различных биологических средах ЛПС гра-мотрицательных энтеробактерий.

Литература

1. Воробьев А.А. и др. // Вестн. Рос. акад. мед. наук. 1997. № 3. С. 4-7.

2. Хавкин А.И. Нарушения микроэкологии кишечника. Принципы коррекции: Методические рекомендации. М., 2004.

3. Шендеров Б.А. // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колонопроктологии. 1998. № 1. С. 61-65.

4. Бондаренко В.М. и др. Дисбактериозы кишечника у взрослых. М., 2003.

5. Маянский А.Н. Микробиология для врачей. Н. Новгород, 1999.

Ростовский научно-исследовательский институт

микробиологии и паразитологии Роспотребнадзора_6 марта 2006 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.