CC BY
67
Абдурасулова И.Н.1'2, Софонова А.Ф.1, Сизов В.В. 1, Котылева М.П., Ермоленко Е.И.1'3
ДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРОБИОТИКОВ НА ДВИГАТЕЛЬНУЮ И ОРИЕНТИРОВОЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКУЮ АКТИВНОСТЬ КРЫС29
1ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, 12; lermolenko1@yandex.ru; 2ГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет», Россия, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2, 3Санкт-Петербургский Государственный Университет, Россия, 199034, С.-Петербург, Университетская наб., д. 7-9
Появляется все больше сообщений об изменении состава микробиоты кишечника при рассеянном склерозе [1, 13], паркинсонизме [12], болезни Альцгей-мера [11] аутизме [5] и депрессии [8]. У большинства лиц, страдающих этими заболеваниями, отмечаются различные нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта, которые сопровождаются дисбиозом. Для коррекции дисбиоза с успехом используются пробиотики, биодобавки и лекарственные средства, содержащие живые полезные бактерии, принадлежащие к родам Lactobacillus, En-terococcus, Bifidobacterium, Escherichia и другим
Выявлено, что вещества, продуцируемые данными бактериями, благотворно влияют на метаболизм и общее состояние организма, оказывают действие на различные системы организма, в том числе, центральную нервную систему. Например, Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp. могут продуцировать тормозной нейромедиатор ГАМК, Escherichia spp., Bacillus spp. и Saccharomyces spp. -норадреналин, Escherichia spp. и Enterococcus spp. - серотонин, Lactobacillus spp. - ацетилхолин [2]. Ряд пробиотиков может проявлять анксиолитическое действие, в частности, L. helveticus r0052 и B. longum R0175 могут ослабить тревогу и депрессию у крыс [7, 10], а также нивелировать нарушения памяти, возникших на фоне инфекционной патологии и диабета [3, 5].
Воздействие нейроактивных метаболитов пробиотиков остается недостаточно изученным. В связи с этим целью исследования является сравнение действия разных пробиотиков при введении здоровым животным на двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность.
29 Abdurasulova I.N., Sofonova A.F., Kotyleva M.P., Ermolenko E.I. Effect of probiotics on locomotor and orienting-exploratory activity of rats
Материалы и методы
Исследование выполнено на самцах крыс Вистар, весом 280-300 г.
Животные были разделены на 5 групп по 10 крыс. Крысы получали Enterococcus faecium L3 (группа L3), E. faecium LХ (группа LX), Lactobacillus plantarum 8R-A3 (группа P), E. coli М 17 (группа М 17) или физиологический раствор (контрольная группа, К). Все пробиотики вводились внутрижелудочно в объеме 500 мкл в течение 5 дней по 5,5 х 108 КОЕ.
На следующий день после окончания введения препаратов у животных оценивали двигательную и исследовательскую активность в тесте «открытое поле». Использовалось «поле» круглой формы фирмы «Открытая наука» (Россия). За 3 минуты теста оценивалась горизонтальная активность (длина пройденной дистанции, скорость), вертикальная активность («вертикальные стойки», «стойки с упором»), ориентировочно-исследовательская активность (обследование «норок», % обследованного пространства), а также эмоциональное состояние животных («груминг», количество болюсов). Для обработки данных использовалась компьютерная программа «Open field», разработанная в Физиологическом отделе ФГБНУ «ИЭМ».
Результаты
За 3 минуты теста крысы контрольной группы проходили дистанцию около 4 м со скоростью 21 мм/с и обследовали свыше 80% периферической зоны арены, делали 8 стоек. Крысы этой группы проводили в движении 73% времени, время паттерна «груминг» составило 17 сек. Крысы, получавшие E. faecium L3, достоверно не отличались от контрольных крыс, но они в среднем проходили дистанцию на 0,5 м больше и перемещались с большей скоростью (таблица 1).
У крыс трех других групп отмечалось снижение двигательной и ориентировочно исследовательской активности, наиболее выраженное в группе LХ. Последние, перемещались почти в 2 раза с меньшей скоростью, меньше времени проводили в движении и, соответственно, прошли меньшую дистанцию, чем контрольные крысы. При этом сокращалась не только длина пути, но и обследованное пространство (крысы посещали меньше половины секторов). Хотя по количеству болюсов крысы из разных групп не различались, у крыс, получавших Е. coli М17, наблюдалось большее время «груминга», чем в контрольной группе, что свидетельствует о повышении уровня тревожности у животных.
Таблица 1. Характеристика двигательной и ориентировочно-исследовательской активности крыс после введения пробиотиков в тесте «открытое поле»
Группа Пройденная дистанция (м) Скорость движения (мм/с) % обследованного пространства Время локо- моции (% от длительности теста) Время груминга (сек) Число болюсов
К 3,8±0,5 21,0±2,6 81,5±9,4 73,0±2,5 16,9±5,6 4,2±1,3
L3 4,3±0,5 23,9±2,5 77,8±8,7 71,5±3,3 17,9±5,1 2,9±0,6
М 17 3,2±0,6 18,1±3,2 69,4±12,6 68,1±5,4 22,4±9,1 3,1±0,8
P 3,1±0,6 17,2±3,3 62,5±11,8 65,5±4,5 10,9±4,5 4,4±0,9
LX 2,3±0,5 12,8±2,9 41,7±11,2 62,7±4,6 16,0±4,6 3,3±0,5
Таким образом, с использованием экспериментальной модели выявлены особенности действия различных пробиотических штаммов на поведенческие реакции. L. plantarum 8R-A3 и E. faecium LX снижали двигательную активность. E. coli М17 повышал тревожность у животных. E. faecium L3 не оказывал негативного влияния на поведение крыс, и даже стимулировал физическую выносливость у животных.
Полученные результаты еще раз доказывают существование оси «кишечный микробиом - мозг», с двунаправленным взаимодействием [4]. Индивидуальные особенности влияния пробиотиков на ЦНС нужно учитывать при их доклиническом и клиническом исследовании с последующими медицинскими рекомендациями.
Литература
1. Абдурасулова И.Н., Тарасова Е.А., Ермоленко Е.И., Елисеев А.В., Мацу-левич А.В., Бисага Г.Н., Скулябин Д.И., Суворов А.Н., Клименко В.М. При рассеянном склерозе изменяется качественный и количественный состав микро-биоты кишечника // Мед. Акад. Журн. 2015. №3 (в печати).
2. Barrett E., Ross R.P., O'Toole P.W., Fitzgerald G.F., Stanton C. Gamma-ami-nobutyric acid production by culturable bacteria from the human intestine // J. Appl. Microbiol. 2012. 113 (2): 411-417.
3. Collins S.M., Surette M., Bercik P: The interplay between the intestinal micro-biota and the brain // Nat. Rev. Microbiol. 10:735-742. 2012.
4. Davari S., Talaei S.A., Alaei H., Salami M. Probiotics treatment improves diabetes-induced impairment of synaptic activity and cognitive function: behavioral and
electrophysiological proofs for microbiome-gut-brain axis // Neuroscience. 2013. 240: 287-296.
5. Finegold S.M., Dowd S.E., Gontcharova V, Liu C., Henley K.E., Wolcott R.D., Youn E., Summanen P.H., Granpeesheh D., Dixon D., Liu M., Molitoris D.R., Green 3rd J.A. Pyrosequencing study of fecal microflora of autistic and control children // Anaerobe. 2010. 16: 444-453.
6. Gareau M.G., Wine E., Rodrigues D.M., Cho J.H., Whary M.T., Philpott D.J., Macqueen G., Sherman P.M. Bacterial infection causes stress-induced memory dysfunction in mice // Gut. 2011. 60: 307-317.
7. Gilbert K., Arseneault-Breard J., Flores Monaco F., Beaudoin A., Bah T.M., Tompkins T.A., Godbout R., Rousseau G. Attenuation of postmyocardial infarction depression in rats by n-3 fatty acids or probiotics starting after the onset of reperfusion // Brit. J. Nutr. 2013. 109: 50-56.
8. Jiang H., Ling Z., Zhang Y, Mao H., Ma Z., Yin Y, Wang W., Tang W., Tan Z., Shi J., Li L., Ruan B. Altered fecal microbiota composition in patients with major depressive disorder // Brain Behav. Immun. 2015. 48: 186-194.
9. Messaoudi M., Lalonde R., Violle N., Javelot H., Desor D., Nejdi A., Bisson J.F., Rougeot C., Pichelin M., Cazaubiel M., Cazaubiel J.M. Assessment of psycho-tropic-like properties of a probiotic formulation (Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175) in rats and human subjects // Brit. J. Nutr. 2011. 105: 755-764.
10.Miyake S., Kim S., Suda W., Oshima K., Nakamura M., Matsuoka T., Chihara N., Tomita A., Sato W., Kim S.W., Morita H., Hattori M., Yamamura T. Dysbiosis in the gut microbiota of patients with multiple sclerosis, with a striking depletion of species belonging to Clostridia XlVa and IV clusters // PLoS One. 2015. 10 (9): e0137429.
11.Naseer M.I., Bibi F., Alqahtani M.H., Chaudhary A.G., Azhar E.I., Kamal M.A., Yasir M. Role of gut microbiota in obesity, type 2 diabetes and Alzheimer's disease // CNS Neurol. Disord. Drug Targets. 2014. 13(2): 305-311.
12.Scheperjans F., Aho V., Pereira P. A., Koskinen K., Paulin L., Pekkonen E., Haapaniemi E., Kaakkola S., Eerola-Rautio J., Pohja M., Kinnunen E., Murros K., Auvinen P. Gut microbiota are related to Parkinson's disease and clinical phenotype // Mov. Disord. 2015. 30 (3): 350-358.
13.Williams B.L., Hornig M., Buie T., Bauman M.L., Cho Paik M., Wick I., Bennett A., Jabado O., Hirschberg D.L., Lipkin W.I. Impaired carbohydrate digestion and
transport and mucosal dysbiosis in the intestines of children with autism and gastrointestinal disturbances // PLoS One. 2011. 6: e24585.
Ключевые слова: пробиотики, поведение, центральная нервная система. Key words: Probiotic, behavior, central nervous system.
УДК 614.2
Варзин С.А., Бубнова Н.А., Горелов А.И., Накопия Г.Г., Старенченко А.В., Ткаченко А.Н., Шишкин А.Н., Яковлев А.Е.
НАСУЩНЫЕ ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ СОДРУЖЕСТВЕННОЙ РАБОТЫ АМБУЛАТОРНОГО ЗВЕНА И СТАЦИОНАРА 30
Санкт-Петербургский государственный университет
Президент России В.В. Путин в своем «Послании Федеральному Собранию» (4.12.2015 г.) сказал: «В этом году в глобальном рейтинге здравоохранения Россия впервые признана благополучной страной. Это государства, где средняя продолжительность жизни превышает 70 лет. На данный момент этот показатель в России превысил 71 год. Считаю, что у нас есть все основания уже в ближайшей перспективе увеличить среднюю продолжительность жизни до 74 лет, добиться новой качественной динамики в снижении смертности». Следовательно, мы, врачи-практики, должны способствовать реализации требования Лидера нашей страны о снижении смертности народа. Этого можно достигнуть путем оптимизации работы учреждений здравоохранения.
Оптимизация деятельности поликлинических и стационарных учреждений невозможна без выявления недостатков в ее организации. Какие же проблемы нас беспокоят?
В России по данным Росстата за 9 месяцев 2015 года смертность населения возросла почти на 1%, а в Москве - на 3,9% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Причем из всех факторов, которые могли повлиять на этот рост, ухудшился только один - сни-
30 Varzin S.A., Bubnova N.A., Gorelov A.I., Nakopia G.G., Starenchenko A.V., Tkachenko A.N., Shishkin A.N., Yakovlev A.E. Vital issues of the organization of work of the out-patient link and hospital.
