CC BY
36
УДК 615.331/.244:579.61 Шифр специальности: 14.03.06
PHARMACO-MICROBIOLOGICAL ASPECTS OF DEVELOPMENT, DESIGN AND ESTABLISHMENT OF A PILOT SAMPLE BIOREPORTER
Zabokritskiy N.A.
Ural State Medical University, department of pharmacology and clinical pharmacology Repina str., 3, Ekaterinburg, Russia, 620028
Institute of Immunology and Physoilogy Pervomayskay str., 106, Ekaterinburg, Russia, 620219
Currently in the treatment of toxic liver damage important role for pathogenetic therapy, which aims at the correction factors play a significant role in the mechanisms of damage to the liver parenchyma. In the complex treatment of toxic liver damage and apply this pharmacological group of drugs that have the electoral protective effect on the liver, so called hepatoprotectors. Their systematic action is aimed at restoring homeostasis in the body, increase the sustainability of hepatocytes to the effects of pathogenic factors, normalizing functional activity and stimulation of reparative-regenerative processes in the liver.
We made the theoretical study of the longstanding experience of experimental studies of microorganisms with probiotic properties, and practical use of drugs, based on them, allow us to assume with a high degree of probability of availability of developing a new probiotic hepatoprotective funds.
To solve this problem it was necessary, first of all, to carry out studies on the choice of a particular species and strain probiotic organism in experimental research to study its biological properties and the total amount of obtained results make a decision on expediency of creation on its basis of an experimental sample of the new hepatoprotective funds.
Currently we have a great scientific material, indicating that the largest biological potential and a set of concrete positive properties that can be effectively used for the development of probiotic preparations are non-pathogenic spore-forming microorganisms of the genus Bacillus and, in particular, hay Bacillus different strains. It is established that they are characterized by pronounced antagonistic properties for many types of conditionally pathogenic and pathogenic microorganisms, the ability to have immunomodulating effect (mainly by stimulating different parts of cellular and humoral immunity), and has antitoxic, anti-allergic, antiradiation and other effects.
Keywords: probiotic strains, Bacillus subtilis, microbiological properties, pharmdesign, biohepatoprotector.
ФАРМАКО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ, КОНСТРУИРОВАНИЯ И СОЗДАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА БИОГЕПАТОПРОТЕКТОРА
Забокрицкий Н.А.
Уральский государственный медицинский университет, кафедра фармакологии и клинической фармакологии ул. Репина, 3, Екатеринбург, Россия, 620028
Институт иммунологии и физиологии
ул. Первомайская, 106, Екатеринбург, Россия, 620219
В настоящее время при лечении токсических поражений печени важная роль отводится патогенетической терапии, которая направлена на коррекцию факторов, играющих существенную роль в механизмах повреждения паренхимы печени.
В комплексном лечении токсических поражений печени применяют и такую фармакологическую группу препаратов, которые обладают избирательным защитным действием в отношении печени — это так называемые гепато-протекторы. Их системное действие направлено на восстановление гомеостаза в органе, повышение устойчивости гепатоцитов к воздействию патогенных факторов, нормализацию функциональной активности и стимуляцию репа-ративно-регенерационных процессов в печени.
—------- —
~ 81 ~
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)
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles “Health & education millennium”, 2014, volume 16, no. 3
—--------- —
Следует отметить, что проблема создания эффективного гепатопротекторного препарата, отвечающего вышеприведенным требованиям, остается до настоящего времени недостаточно разработанной и, в связи с этим, актуальной для решения задач здравоохранения по сохранению полноценного здоровья народонаселения России.
Выполненные нами теоретические исследования, а также многолетний опыт проведения экспериментальных исследований по изучению микроорганизмов, обладающих пробиотическими свойствами, и практического использования лекарственных средств и препаратов, созданных на их основе, позволили нам полагать с высокой степенью вероятности о наличии возможности разработки нового пробиотического гепатопротекторного средства.
Для решения поставленной задачи необходимо было, в первую очередь, провести исследования по выбору конкретного вида и штамма пробиотического микроорганизма, в экспериментальных исследованиях изучить его биологические свойства и по совокупности полученных результатов принять решение о целесообразности создания на его основе экспериментального образца нового гепатопротекторного средства.
В настоящее время нами накоплен значительный научный материал, свидетельствующий о том, что наибольшим биологическим потенциалом и набором конкретных позитивных свойств, которые эффективно можно использовать для разработки пробиотических препаратов являются непатогенные спорообразующие микроорганизмы рода Bacillus и, в частности, различные штаммы сенной палочки. Установлено, что они характеризуются выраженными антагонистическими свойствами в отношении многих видов условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, способностью оказывать иммуномодулирующее действие (в основном за счет стимулирования различных звеньев клеточного и гуморального иммунитета), а также обладают антитоксическими, антиаллергическими, противорадиационными и другими эффектами.
Ключевые слова: пробиотические штаммы, сенная палочка, микробиологические свойства, конструирование, биогепатопротектор.
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 широко распространенным, 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 эффек-
тивными профилактическими и лекарственными средствами [1—3, 7].
Научная новизна. Впервые предпринимается попытка конструирования на основе пробиотических штаммов рода Bacillus subtilis экспериментального образца биогепатопротеторного средства.
С целью конструирования экспериментального образца гепатопротекторного средства нами были проведены сравнительные микробиологические исследования выбранных штаммов Bacillus subtilis.
Так, использовали споровые культуры следующих штаммов: Bacillus subtilis В-2335, Bacillus subtilis В-4759, Bacillus subtilis В-2895, Bacillus subtilis В-3679, Bacillus subtilis В-9906, Bacillus subtilis В-9909.
Все указанные штаммы находятся в настоящее время на хранении во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ФГУП ГосНИИГенетика). Паспортные характеристики исследуемых штаммов бацилл в целом были типичны для вида Bacillus subtilis.
На данном этапе нами были проведены экспериментальные исследования по углубленному изучению биологических свойств вышеперечис-
—---------- —
~ 82 ~
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)
ленных штаммов с целью обоснования объективных критериев для выбора конкретного штамма, обладающего наиболее приемлемыми свойствами для конструирования на его основе экспериментального образца гепатопротекторного средства (таблица, рис. 1, 2).
Анализ полученных сравнительных экспериментальных данных свидетельствует о том, что все выбранные для исследований бактериальные штаммы обладают достаточно высоким уровнем
специфической антагонистической активности и способны подавлять рост и размножение тест-штаммов различных групп патогенности. Отмечено, что наибольшая активность определяется у штаммов Bacillus subtilis В-4759, Bacillus subtilis В-9906, Bacillus subtilis В-9909, в то же время размеры зоны подавления у штамма Bacillus subtilis В-9906 были практически во всех случаях выше, чем у других сравниваемых штаммов.
Таблица
Оценка антагонистической активности споровых культур штаммов Bacillus subtilis (M ± m, n = 3)
№ п/п Образцы препаратов Зоны угнетения роста тест-культур, мм
Candida albicans б90 Staphy- lococcus epider- midis і4990 Escherichia coli 0І57 Staphylococcus aureus 209 Р Pseudomonas aeruginosa 9027 Proteus vulgaris І5 Strepto- coccus pyogenes ATCC І9бі5
І. Bacillus subtilis В-2335 23,б + + 2,0* 24,5 і і 2,3* 2б,9 і і 3,і* 20,8 і і і,8* 22,3 і і і,9* І4,4 і і і,і* 2І,2 і і і,9*
2. Bacillus subtilis В-4759 20,2 і і і,8* 2і,б і і і,9* 23,2 і і 2,і* І9,8 і і і,7* І7,і і і і,5* іб,б і і і,5* І7,9 і і і,б*
3. Bacillus subtilis В-2895 20,3 і і і,9* 2І,8 і і і,9* 22,5 і і 2,0* І9,3 і і і,б* І8,4 і і і,8* І4,б і і і,2* І7,3 і і і,7*
4. Bacillus subtilis В-3679 24,7 і і 2,8* 20,5 і і і,8* 23,б і і 2,2* 24,0 і і 2,б* І7,7 і і і,б* І2,9 і і і,і* 2І,5 і і 2,0*
5. Bacillus subtilis В-9906 28, І і і 3,7* 2б,0 і і 3,2* более 35 23,3 і і 2,2* 2і,б і і і,8* І9,4 і і і,б* 23, І і і 2,2*
б. Bacillus subtilis В-9909 20,б і і 2,0* І9,2 і і і,б* 22,8 і і 2,і* 22,2 і і 2,і* І5,б і і і,3* І3,4 і і і,і* 20,б і і і,9*
7. Контроль (стерильное вазелиновое масло) 0,0 і 0,0 0,0 і 0,0 0,0 і 0,0 0,0 і 0,0 0,0 і 0,0 0,0 і 0,0 0,0 і 0,0
Примечание: * достоверные (р < 0,05) различия по И-критерию Манна—Уитни по отношению к группе «Контроль (стерильное вазелиновое масло)».
Ниже приведены результаты изучения биохимической активности исследуемых пробиотических штаммов (рис. 1, 2).
—----------- —
~ 83 ~
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)
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles “Health & education millennium”, 2014, volume 16, no. 3
—--------- —
— Bacillus subtilis № В-2335
— Bacillus subtilis № В-4759 Bacillus subtilis № В-2895 Bacillus subtilis № В-3б79 Bacillus subtilis № В-990б Bacillus subtilis № В-9909
Время, ч
Рис. 1. Сравнительная оценка протеолитической активности исследуемых пробиотических штаммов Bacillus subtilis (n = 3)
Примечания:
1. Протеолитическую активность штаммов оценивали при их глубинном культивировании в жидкой питательной среде (панкреатический гидролизат соевой муки).
2. Различия достоверны (р < 0,05) по U-критерию Манна—Уитни во всех случаях в группе «Bacillus subtilis № B-9906» по отношению к группе «Bacillus subtilis № B-9909».
Рис. 2. Сравнительная оценка амилолитической активности исследуемых пробиотических штаммов Bacillus subtilis (n = 3)
Примечания:
1. Амилолитическую активность штаммов оценивали при их глубинном культивировании в жидкой питательной среде (панкреатический гидролизат соевой муки).
2. Различия достоверны (р < 0,05) по U-критерию Манна—Уитни во всех случаях в группе «Bacillus subtilis № B-9906» по отношению к группе «Bacillus subtilis № B-9909».
Таким образом, оценка биохимической активности изучаемых штаммов, результаты которой представлены на вышеприведенных рис. і и 2, показала, что протеолитические и амилолитиче-ские ферменты при глубинном способе культивирования в наибольших концентрациях синтезируются в жидких питательных средах такими штаммами, как Bacillus subtilis В-990б, Bacillus subtilis В-4759, Bacillus subtilis В-2335. Причем штаммы Bacillus subtilis В-990б, Bacillus subtilis В-4759 обладали способностью продуцировать указанные ферменты не только в сравнительно в более высоких концентрация, но и на более ранние сроки культивирования.
В связи с вышеизложенным, можно сделать заключение, что для конструирования экспериментального образца биогепатопротектора наиболее полно фармако-микробиологическим критериям отвечают только три штамма: Bacillus subtilis В-2335, В-4759, В-990б.
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. Дисрегуляция апоптоза гепатоцитов при различных поражениях пече-
—----------- —
~ 84 ~
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)
ни, возможности фитокоррекции // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2009. № 2. С. 23б—238.
6. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Юшков Б.Г., Забокрицкий Н.А., Гауснехт М.Ю. Гипертермичность, гипергазированность и гиперщелочность растворов как факторы пиолитической активности // Вестник уральской медицинской академической науки. 20ІІ. № І. 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. 20і0. № 240іііб.
REFERENCES
і. Zabokritskiy N.A. Zhurnal nauchnykh statey Zdorov'e i obrazovanie vXXIveke, 20І2, no. 2, pp. 49—50.
2. Zabokritskiy N.A. Zhurnal nauchnykh statey «Zdorov’e i obrazovanie v XXI veke», 20І3, no. і—4, pp. б4—б8.
3. Zabokritskiy N.A., Ladygin O.V., Zabokrits-kiy A.N., Morozov M.P., Urakova N.A., Urakov A.L. Patent RF № 24298б9, 20ІІ.
4. Filippova E.S., Zabokritskiy N.A., Moldova-nov A.V. Biomeditsina, 20І0, no. 5, pp. І42—І44.
5. Gonchikova S.N., Ubeeva I.P. Byulleten' VSNTs SO RAMN, 2009, no. 2, pp. 23б—238.
6. Urakov A.L., Urakova N.A., Yushkov B.G., Zabokritskiy N.A., Gausnekht M.Yu. Vestnik ural'skoy meditsinskoy akademicheskoy nauki, 20ІІ, no. І, pp. 84—87.
7. Zabokritskiy N.A., Khonina T.G., Zabokritskiy A.N., Larionov L.P., Shlyapnikov V.V., Suslono-va S.V., Urakova N.A. Patent 240іііб, 20І0.
Рецензенты:
Л.П. Ларионов — доктор медицинских наук, профессор кафедры фармакологии и клинической фармакологии ГБОУ ВПО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. ЕКАТЕРИНБУРГ
Б.Г. Юшков — доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ заведующий лабораторией иммунофизиологии и иммунофармакологии, ФГБУН Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. ЕКАТЕРИНБУРГ
