Экспериментальное обоснование применения лактулозы при кишечных инфекциях Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© В. Д. Иващенко

Кафедра инфекционных болезней и эпидемиологии с курсом ВиЧ-медицины, Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. и. П. Павлова

Резюме. В работе проведено изучение лактулозы в эксперименте с использованием фракции нейтрофилов крови человека, культуры перитонеальных макрофагов животных и микробиологических исследований. Выявлено положительное влияние лактулозы на цитоплазматическую мембрану макрофагов и ингибирующее воздействие препарата на шигеллы.

Ключевые слова: лактулоза; нейтрофилы; макрофаги; шигеллы.

УДК: 616.9:616.34-002-053.2

экспериментальное обоснование

применения лактулозы при кишечных инфекциях

За 50 лет клинического применения у лактулозы обнаружен целый ряд свойств, постоянно расширяющий спектр ее использования.

В настоящее время лактулозу относят к группе пребиотиков, способных оказывать регулирующее влияние на кишечную микрофлору посредством селективной стимуляции роста нормальной микрофлоры и ингибирования размножения условно-патогенных и патогенных бактерий [2, 3].

Это позволило некоторым исследователям успешно применять лактулозу для лечения бактерионосителей сальмонелл и шигелл, при сальмонеллезном энтерите в качестве альтернативы антибиотикоте-рапии, а также для коррекции дисбактериоза при шигеллезе [5, 8, 9].

Между тем иммунологические аспекты влияния лактулозы на организм при длительном применении препарата, которые касаются функций отдельных звеньев иммунной системы, в том числе фагоцитарной, что особенно важно в условиях инфицирования бактериальными агентами, до сих пор оставались вне поля зрения исследователей. В то же время результаты наших исследований и данные литературы показали, что у 76 % обследованных больных шигеллезом обнаруживается снижение показателей неспецифической резистентности организма и, в частности, снижение фагоцитарного индекса нейтрофилов на 10 % по сравнению со здоровыми лицами, что оказывает влияние на продолжительность периода выздоровления [4, 7].

Приводятся также многочисленные данные о положительном влиянии лактулозы на размножение бифидобактерий в кишечнике [1, 6], однако ее воздействие на некоторых других актуальных представителей микрофлоры кишечника (шигеллы, эшерихии), особенно в присутствии антибиотиков, в частности ципрофлоксацина, изучено недостаточно.

цель работы

Обосновать включение лактулозы в комплексную терапию больных кишечными инфекциями.

задачи исследования

Изучить воздействие лактулозы на функциональное состояние полинуклеарных фагоцитов (нейтрофилы крови) in vitro; выявить влияние лактулозы на функциональное состояние мононуклеарных фагоцитов (перитонеальные макрофаги морской свинки) in vitro; охарактеризовать динамику конкурентных взаимоотношений представителя нормальной микрофлоры кишечника E. coli и патогенных S. flexneri 2a под влиянием лактулозы; оценить влияние лактулозы на выживаемость шигелл в присутствии антибиотиков.

методы исследования

Фракцию полиморфноядерных лейкоцитов получали из гепари-низированной венозной крови путем посева 0,1 мл лейкоцитарной взвеси на покровные стекла, инкубации в термостате и трехкратного промывания физиологическим раствором от неприкрепившихся клеток.

♦ педиатр

том I № 2 2010

ISSN 2079-7850

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

53

Рис. 1. Процесс распластывания макрофагов на стекле в различных условиях опыта

Мононуклеарные фагоциты получали из перито-неальной полости морских свинок и культивировали в среде 199 в нашей модификации. Лактулозу в концентрации, соответствующей терапевтической дозе, инкубировали с нейтрофилами и макрофагами при температуре 37 °С в течение 2 часов. О функциональном состоянии клеток судили по их фагоцитарной активности в отношении шигелл (для нейтро-филов и макрофагов), показателям распластывания на стекле (для макрофагов). Фагоцитарные показатели (фагоцитарное число, фагоцитарный индекс и коэффициент завершенности фагоцитоза) рассчитывали в динамике инкубации клеток с микробами в окрашенных по Романовскому-Гимзе препаратах. Для оценки интенсивности распластывания измеряли площадь клеток с помощью окулярмикрометра, вычисляя средний диаметр 100 клеток.

Изучали воздействие препарата на динамику конкурентных взаимоотношений представителей нормальной микрофлоры (E. coli) и патогенной (S. flexneri 2а). Доза лактулозы соответствовала терапевтической концентрации соотношение эшерихий и шигелл, в микробной ассоциации составляло 1:1. В период стационарной фазы развития бактериальной популяции (через 1,5-2 часа контакта препарата с энтеробакте-риями) и в фазу логарифмического роста (через 4-6 часов) производили количественные высевы разведенных проб на среду Эндо с индикатором и последующим подсчетом числа колониеобразующих единиц (КОЕ), окрашенных в красный цвет и бесцветных.

Для изучения выживаемости шигелл в присутствии ципрофлоксацина и лактулозы использовали метод серийных разведений антибиотиков в бульоне. Лактулозу и ципрофлоксацин добавляли к 24-часовой

бульонной культуре шигелл Флекснера 2а с последующей инкубацией в течение одних суток. Жизнеспособность бактерий определяли путем посева 0,1 мл бульона с десятикратным разведением в физиологическом растворе на мясо-пептонный агар, после чего инкубировали 24 часа при 37 °С и подсчитывали число КОЕ.

результаты исследования и их обсуждение

Проведенные исследования показали, что лактулоза в терапевтических концентрациях не оказывала существенного влияния на фагоцитарную активность поли-и мононуклеарных фагоцитов. При использовании лак-тулозы в дозе, превышающую терапевтическую в 5-10 раз, наблюдалось угнетение изучаемых показателей.

Положительное воздействие лактулозы было выявлено при оценке процесса распластывания культивируемых макрофагов, который отражает свойства цитоплазматической мембраны клеток (рис. 1).

В опытах без лактулозы к 4-му часу наблюдения в инфицированных макрофагах выявляли супрессивное влияние шигелл на культивируемые клетки (средний диаметр инфицированного фагоцита был меньше контрольного на 0,8 усл. ед.), а в присутствии лактулозы интенсивность распластывания значительно повышалась, что приводило к нивелированию ингибирующе-го воздействия шигелл на культивирумые клетки.

Анализ динамики взаимоотношений в микробной ассоциации позволил выявить отчетливое подавление роста и размножения шигелл в присутствии лак-тулозы, что может быть связано со сдвигом рН среды в кислую сторону вследствие расщепления препарата под действием кишечной палочки. Эти данные нашли отражение в опытах с использованием мето-

♦ ПЕДИАТР

ТОМ I № 2 2010

ISSN 2079-7850

да серийных разведений препарата в бульоне. Число жизнеспособных бактерий в присутствии ципроф-локсацина уменьшалось примерно в 100 раз, а при совместном воздействии с лактулозой в 1000 раз.

Таким образом, применение лактулозы создает преимущества для роста и размножения лактозопо-зитивной нормальной микрофлоры и повышает эффективность антибиотикотерапии.

выводы

В работе проведено изучение лактулозы в эксперименте с использованием фракции нейтрофилов крови человека и культуры перитонеальных макрофагов животных. Получены данные об отсутствии негативного воздействия препарата на функциональное состояние фагоцитирующих клеток, положительное влияние на их цитоплазматическую мембрану при использовании лактулозы в терапевтических концентрациях. В серии микробиологических исследований установлено ингибирующее влияние препарата на жизнедеятельность патогенных лактозонегативных энтеробактерий (шигелл) как более чувствительных к колебаниям рН среды, что создает преимущественные условия роста и размножения лактозопозитивной нормальной микрофлоры, а также повышает эффективность антибиотикотерапии. Это может позволить уменьшить дозу антибиотика и соответственно снизить негативное воздействие его на организм.

Результаты экспериментальных исследований раскрывают один из аспектов клинической эффективности лактулозы и являются обоснованием для ее применения в комплексной терапии кишечных инфекций.

литература

1. Буторова Л. И, Калинин А. В. Значение лактулозы в регуляции кишечной микрофлоры // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. -2002. - № 6. - С. 21.

2. Грачева Н. М., Малышева Н. А, Чичерин И. Ю. и др. Фрук-тоолиго- и полисахариды в комплексном лечении

больных желудочно-кишечными заболеваниями с явлениями дисбактериоза кишечника // Инфекционные болезни - 2010. - Т.8, № 1. - С. 107-111.

3. Грибакин С. Г. Лактулоза в детском питании: пре-биотик со стажем // Вопросы детской диетологии. -2003. - Т. 1, № 4. - C. 46-52.

4. Игнатьев В. Н. Влияние на иммунные реакции при шигеллезе дибазола и озона: Автореф. ... дисс. к. м .н. - Саранск, 1999. - 18 с.

5. Лучшее В. И., Бондаренко В. М., Шахмарданов М. З. Дис-бактериоз у больных шигеллёзами: причины развития и пути коррекции // Росс. мед. журнал. - 2000. -№ 3. - С. 35-38.

6. Маевская М. В. Применение лактулозы в клинической практике: механизмы действия и показания // Росс. Журн. Настроэнтерол., гепатол, колопроктол. -2000. - Т. 10, № 5. - C. 21-25.

7. Ющук Н. Д., Розенблюм А. Ю, Островский Н. Н. и др. Клинико-лабораторная характеристика острой дизентерии Флекснера // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 1999. - № 1. - С. 29-32.

8. Kist M. SaLmoneLLen-Enteritis. Lactulose beschienigt die Pathogene-Elimination // Selests. - 1980. -Bd. 46. - S. 4040-4051.

9. Hanson H., Barkenius G. Controlled comparison of nalidxis acid or lactulose with placebo in shigellosis // J. Infect. Dis. - 1981. - P. 191-193.

experimental basis of using of lactulose

in intestinal infections

V. D. Ivashchenko

♦ Resume: The study of lactulose was performed and included an experiment with human neutrophil fractions, animal tissue cultures of peritoned macrophages and microbiological investigations. A positive effect of lactulose on cytoplasmic membrane of macrophages and inhibitory effect of the medication of shigella species were revealed in the study.

♦ Key words: lactulose; neutrophil; macrophages; shigella.

♦ Информация об авторах

Иващенко Валентина Дмитриевна - к. м. н, старший научный сотрудник.

Кафедра инфекционных болезней и эпидемиологии с курсом ВИЧ-медицины, Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова 197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6/8. Е-таН: NikolaenkoS@yandex.ru

Ivashchenko Valentina Dmitrievna - MD, PhD..

Department of infectious diseases and epidemiology with a

HIV-medicine course. I. P. Pavlov St.-Petersburg state medical

university.

197022, St.-Petersburg, L. Tolstogo st., 6/8. E-mail: NikolaenkoS@yandex.ru

♦ педиатр

Том I № 2 2010

ISSN 2079-7850