CC BY
66
—----------------------------—
Шифр специальности: 14.03.06 УДК 615.331/.244::615.036.8
PRECLINICAL EVALUATION OF TOXICITY, SAFETY AND EFFICACY OF NEW PROBIOTIC MEDICINE HEPATOPROTECTIVE
Zabokritskiy N.A.
Ural State Medical University
Department of pharmacology and clinical pharmacology Repina str., 3, Ekaterinburg, Russia, 620028
Institute of Immunology and Physoilogy, Ekaterinburg Pervomayskay str., 106, Ekaterinburg, Russia
A pilot sample of revolutionary new combined hepatoprotector Hepatobiol on the basis of metabolites and specially selected probiotic strain of Bacillus subtilis B-9906 characterized by a high level of production of such biologically active substances: protein-polysaccharide complex, free amino acids, purine and pyrimidine bases, vitamins B2 and B6, proteolytic and amy-nolitic enzymes, antibiotic-like compounds and a-interferon.
In experimental modeling of acute toxic hepatitis caused by the introduction of carbon tetrachloride, revealed a significant increase in survival rates of laboratory animals, treatment, which is, used Hepatobiol. It is established that the mechanism hepatoprotective actions experimental sample of the preparation consists in increasing the stability of hepatocytes to the damaging influence of exotoxins, stimulating their proliferative and mitotic activity that is accompanied by a decrease in serum levels of transaminases, alkaline phosphatase, total bilirubin, reduction of cell degeneration and fat infiltration liver cells.
Keywords: liver, probiotic hepatoprotector, Hepatobiol, toxicity, safety, efficiency.
ДОКЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ, БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОГО ПРОБИОТИЧЕСКОГО ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОГО ПРЕПАРАТА
Забокрицкий Н.А.
Уральский государственный медицинский университет Кафедра фармакологии и клинической фармакологии ул. Репина, 3, Екатеринбург, Россия, 620028
Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук ул. Первомайская, 106, Екатеринбург, Россия, 620219
Разработан экспериментальный образец принципиально нового комбинированного гепатопротектора гепатобиол на основе метаболитов и специально выбранного пробиотического штамма Bacillus subtilis В-9906, характеризующегося высоким уровнем продукции таких биологически активных веществ, как: белково-полисахаридный комплекс, свободные аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, витамины В2 и В6, протеолитические и ами-лолитические ферменты, антибиотикоподобные соединения, -интерферон.
При экспериментальном моделировании острых токсических гепатитов, вызываемых введением четыреххлористого углерода, выявлено существенное увеличение выживаемости лабораторных животных, для лечения которых использовали гепатобиол.
Установлено, что механизм гепатозащитного действия экспериментального образца препарата заключается в повышении устойчивости гепатоцитов к повреждающему воздействию экзотоксинов, стимулировании их пролиферативной и митотической активности, что сопровождается снижением в сыворотке крови уровня трансаминаз, щелочной фосфатазы, общего билирубина, уменьшением клеточной дегенерации и жировой инфильтрации клеток печени.
Ключевые слова: печень, пробиотический гепатопротектор, Гепатобиол, токсичность, безопасность, эффективность.
—---------- —
~ 24 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
—----------------------------—
Введение. В настоящее время в Российской Федерации наблюдается неблагоприятная тенденция увеличения количества больных вирусными гепатитами, а также гепатитами токсической, алкогольной и лекарственной этиологий. Они являются этиологической причиной более 50% случаев циррозов печени. Ежегодно в мире регистрируется более 500 млн. заболевших вирусными гепатитами. В РФ количество больных с циррозом возрастает на 200 тыс. человек в год. Ежегодное увеличение числа больных гепатобилиарными заболеваниями весьма значительное и составляет от 15 до 30% населения [1, 3—5].
Приведенные факты, с учетом потенциальной опасности постоянного их нарастания, охвата все большего количества, в первую очередь, трудоспособного населения РФ, можно без преувеличения отнести не только к широкораспространенным, но и к социально-значимым заболеваниям со всеми вытекающими отсюда последствиями [2, 6—7].
В этой связи целесообразным представлялось использование для лечения различных заболеваний пробиотических препаратов, которые в настоящее время считаются наиболее адекватными и эффективными профилактическими и лекарственными средствами [1, 2—3, 7].
Научная новизна. Впервые создан препарат нового поколения — комбинированный пробиотик — Гепатобиол, состав которых представлен живыми пробиотическими клетками и их биологически активными продуктами.
Целью настоящих исследований было решение исключительно важной для практической медицины задачи, а именно — разработке и оценке возможности применения эффективного гепато-протекторного пробиотика.
Учитывая представленные ранее данные о высоком биологическом потенциале спорообразующих микроорганизмов рода Bacillus и опыт использования уже ранее разработанных пробиотических препаратов на их основе, наши усилия были направлены на выбор и обоснование конкретных и наиболее оптимальных для решения данной задачи штаммов. Одновременно существенный интерес представляло создание комбини-
рованного гепатопротекторного препарата, в котором специфические фармакологические свойства пробиотических микроорганизмов будут существенным образом усилены, а возможно даже и по-тенциированы, включением в состав препарата комплекса предварительно полученных метаболитов.
Сравнительные микробиологические исследования были проведены с использованием 6 штаммов Bacillus subtilis (В-2335, В-4759, В-2895, В-3679, В-9906, В-9909). Отметим, что штаммы В-9906 и В-9909 выделены и депонированы во Всероссийскую коллекцию промышленных микроорганизмов при непосредственном участии автора. Объективными критериями выбора конкретного штамма, обладающего наиболее приемлемыми характеристиками для включения его в состав разрабатываемого гепатопротектора, были следующие: степень биохимического потенциала, отсутствие гемолитических свойств, уровень антагонистической активности, выраженность гепатопротекторной эффективности.
Результаты выполнения сравнительных исследований позволили установить, что по совокупности свойств заданным требованиям отвечали три штамма Bacillus subtilis В-2335, В-4759, В-9906, культуры которых на средах с дефибрини-рованной кроличьей и человеческой кровью не проявляли гемолитических свойств, а при глубинном выращивании активно синтезировали протеолитические и амилолитические ферменты. Показана также их высокая антагонистическая активность в отношении тест-культур штаммов различной степени патогенности.
Споровые суспензии выбранных пробиотических штаммов обладали существенным уровнем протективных свойств. На экспериментальной модели острого токсического гепатита, вызванного введением лабораторным животным четыреххлористого углерода, процент выживших животных был сравнительно наиболее высоким при назначении бактериальной культуры штамма В-9906 и составлял (%): 76 (для белых мышей, в контроле — 36) и 73 (для белых крыс, в контроле — 40) (рисунок 1).
—---------- —
~ 25 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
—----------------------------—
100
90
.0 80
70 g60 50 g40 ~ 30 20 10 0
hQ
PQ
Белые мыши
Белые крысы
*
*
*
*
□ Bacillus subtilis В-9906 □ Bacillus subtilis В-4759 □ Bacillus subtilis В-2335 □ Контроль (без лечения)
Рисунок 1. Оценка влияния исследуемых штаммов на выживаемость лабораторных животных при остром токсическом поражении печени (п = 10).
Примечание: * — достоверные (р < 0,05) различия по Е-критерию Фишера по сравнению с группой «Контроль (без лечения)».
Гепатопротекторная активность данного штамма была подтверждена и результатами биохимических (по таким наиболее значимым критериям, как: активность аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы и уровень общего билирубина) и гистологических исследований. Во всех изучаемых случаях неблагоприятные изменения, характерные для токсического гепатита, были существенно менее выраженными у лабораторных животных, которым вводили данное пробиотическое средство.
Таким образом, дальнейшие исследования, направленные на конструирование комбинированного гепатопротектора, проводили с использованием культуры штамма Bacillus subtilis B-9906 и выделенного из этого же штамма метаболического комплекса.
Выполненная в дальнейшем серия экспериментов с использованием эксплантированных крысиных гепатоцитов при моделировании ток-
сического поражения четыреххлористым углеродом в прямых опытах продемонстрировала наличие гепатопротекторного действия непосредственно у метаболического комплекса. Повышение пролиферативной активности культуры клеток гепатоцитов наблюдали уже через 48 часов, полностью культура восстанавливалась через 96 часов (рисунок 2).
Экспериментальный образец препарата (жидкая лекарственная форма) гепатобиол включал в себя следующие компоненты: суспензию спор Bacillus subtilis B-9906, метаболический комплекс (в равных соотношениях, масс.%), а также ароматизатор и глицерин.
Изучение острой и хронической токсичности образца препарата свидетельствовало об отсутствии у него каких-либо неблагоприятных и патологических воздействий на лабораторных животных.
—---------- —
~ 26 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
—----------------------------—
:=
о
н
ffl
и
H
а
р
е
■&
и
иол
р
С
H
н
е
и
3
и
■&
■&
£
1,2
S 0,9 и
о
н
n
я 0,б
0,3
0
а
С
24
f
72
Сроки наблюдения, ч
9б
*
*
П Культура гепатоцитов с добавлением комплекса БАВ и СС14
□ Культура гепатоцитов с добавлением комплекса БАВ (контроль №1)
□ Культура гепатоцитов с добавлением СС14 (контроль №2)
Рисунок 2. Пролиферативная активность эксплантированных гепатоцитов белых крыс при токсическом воздействии на разные сроки наблюдения (п = 10).
Примечание: * достоверные (р < 0,05) различия по результатам дисперсионного анализа (АЫОУА) с использованием Е-критерия Фишера по сравнению с группой «Культура гепатоцитов с добавлением ССІ4 (контроль № 2)»
Таким образом, полученные нами на экспериментальном этапе исследований результаты свидетельствуют, что впервые разработанный комбинированный пробиотический гепатопротектор-ный препарат характеризуется комплексом положительных фармакологических эффектов, что, в принципе, делает его перспективным для решения актуальных задач современный гепатологии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Забокрицкий Н.А. Новый биогепатопротектор для лечения социально-значимых заболеваний печени // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2012. № 2. С. 49—50.
2. Забокрицкий Н.А. Актуальные фармако-био-логические аспекты разработки, конструирования и создания инновационного биогепатопротектора — комбинированного пробиотического препарата нового
поколения // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2013. № 1—4. С. 64—68.
3. Забокрицкий Н.А., Ладыгин О.В., Забокрицкий А.Н., Морозов М.П., Уракова Н.А., Ураков А.Л. Средство «Гепатобиол», обладающее гепатопротек-тивным действием // Патент на изобретение РФ. 2011. № 2429869.
4. Филиппова Е.С., Забокрицкий Н.А., Молдова-нов А.В. Изучение антибиотикорезистентности некоторых пробиотических штаммов // Биомедицина. 2010. № 5. С. 142—144.
5. Гончикова С.Н., Убеева И.П. Дизрегуляция апоптоза гепатоцитов при различных поражениях печени, возможности фитокоррекции // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2009. № 2. С. 236—238.
6. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Юшков Б.Г., Забо-крицкий Н. А., Гауснехт М. Ю. Гипертермичность, ги-пергазированность и гиперщелочность растворов как факторы пиолитической активности // Вестник ураль-
—---------- —
~ 27 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
—----------------------------—
ской медицинской академической науки. 2011. № 1.
С. 84—87.
7. Забокрицкий Н.А., Хонина Т.Г., Забокрицкий А.Н., Ларионов Л.П., Шляпников В.В., Суслонова С. В., Уракова Н. А. Ранозаживляющий пробиотический препарат // Патент на изобретение. 2010. № 240111б.
8. Журнал научных статей. Здоровье и образование в XXI веке. 2013. Т. 15. № 1—4.
9. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». 2014. Т. 1б. № 2.
REFERENCES
1. Zabokritskiy N.A. Zdorov'e i obrazovanie vXXI ve-ke, 2012, no. 2, pp. 49—50.
2. Zabokritskiy N.A. Zdorov’e i obrazovanie vXXIve-ke, 2013, no. 1—4, pp. б4—б8.
3. Zabokritskiy N.A., Ladygin O.V., Zabokritskiy A.N., Morozov M.P., Urakova N.A., Urakov A.L. Patent RF, 2011, no. 2429869.
4. Filippova E.S., Zabokritskiy N.A., Moldova-nov A.V. Biomeditsina, 2010, no. 5, pp. 142—144.
5. Gonchikova S.N., Ubeeva I.P. Byulleten' VSNTs SO RAMN, 2009, no. 2, pp. 236—238.
6. Urakov A.L., Urakova N.A., Yushkov B.G., Zabokritskiy N.A., Gausnekht M.Yu. Vestnik ural'skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki, 2011, no. 1, pp. 84—87.
7. Zabokritskiy N.A., Khonina T.G., Zabokritskiy A.N., Larionov L.P., Shlyapnikov V.V., Suslonova S.V., Urakova N.A. Patent no. 2401116, 2010
8. Zdorov’e i obrazovanie vXXI veke, 2013, vol. 15, no. 1—4.
9. Zdorov’e i obrazovanie vXXI veke, 2014, vol. 16, no. 2, available at: http://e-pubmed.org/isu14-16-2.html
—---------- —
~ 28 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
