CC BY
42
Since 1999 ISSN 2226-7425
The journal of scientific articles "Health & education millennium", 2014, volume 16, no. 4
Шифр специальности: 14.03.06 УДК: 615.331+/.335::615.244
РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЕПАТОТРОПНЫХ СВОЙСТВ НОВОГО БИОГЕПАТОПРОТЕКТОРА
Н.А. Забокрицкий1'2, Б.Г. Юшков2
1 Уральский государственный медицинский университет Кафедра фармакологии и клинической фармакологии ул. Репина, 3, Екатеринбург, Россия, 620028 2Институт иммунологии и физиологии УрО РАН ул. Первомайская, 106, Екатеринбург, Россия, 620219
Статья посвящена актуальным фармако-биологическим вопросам разработки, конструирования и создания экспериментального образца биогепатопротектора, как нового класса - комбинированных про- и эубиотических препаратов медицинского назначения. Автором впервые предпринята попытка обоснования критериев отбора пробиотических штаммов спорообразующих бактерий рода Bacillus для конструирования экспериментального образца биогепатопротектора.
Ключевые слова: конструирование, бактериальные штаммы, бациллы, комбинированный биогепатопротектор.
Введение. В настоящее время в Российской Федерации наблюдаются существенные изменения в окружающей среде обитания. Нарастают неблагоприятные факторы (как экологические, так и социальные), ухудшаются условия жизни отдельных групп населения (особенно в регионах и сельской местности), качество атмосферного воздуха, продуктов питания, питьевой воды. Обеспеченность и доступность современными эффективными и безопасными лекарственными средствами достигли такого уровня, что это стало серьезно влиять на состояние здоровья населения страны, уровень заболеваемости и эпидемическую ситуацию по ряду инфекций [2—4; 8—12].
Весьма тревожной тенденцией является прогрессирующее увеличение 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. чел. в год. Ежегодное увеличение числа больных гепатобилиарными заболеваниями весьма значительное и составляет от 15 до 30% населения [1; 5; 8].
В арсенале гепатопротекторов преобладают лекарственные средства растительного происхождения (до 54%) на основе флавоноидов растороп-ши и других растений; 16% — препараты, содержащие фосфолипиды, и остававшиеся — более 30% — синтетические средства, появление которых стало особенно интенсивным в последние
годы, а также препараты на основе аминокислот и органических соединений [1—7].
Препараты микробиологического происхождения, обладающие гепатопротективными свойствами, в настоящее время на фармацевтическом рынке РФ отсутствуют, при том, что необходимость их создания и применения для решения задач современной гепатологии остается актуальным вопросом [6; 7].
В связи с вышеизложенным, проблема лечения гепатобилиарных патологий и, тесно связанных с ними желудочно-кишечных заболеваний заключается в разработке и создании нового перспективного класса биогепатопротекторов (гепа-топротекторов-пробиотиков), использование которых обеспечит противомикробное, детоксици-рующее, иммуномодулирующее действия, восстановление нормофлоры ЖКТ, сопровождающиеся одновременным повышением устойчивости гепа-тоцитов к повреждающему действию токсических и лекарственных веществ при одновременном отсутствии побочных действий. Применение таких препаратов за счет мультифакториального действия на различные звенья клеточного и гуморального иммунитета позволит в сравнительно небольшие сроки добиться восстановления гомеостаза печени, нормализации биохимической активности, качественного снижения эндогенной интоксикации (за счет уменьшения образования эндогенных токсических соединений и солей желчных кислот). При этом будет обеспечена стимуляция регенеративных (пролиферативных и митотических) процессов в паренхиме печени.
—-г^е^б^-—
~ 274 ~
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)
Pharmacology and pharmacy —---
Цель работы — разработать экспериментальный образец биогепатопротектора на основе про-биотических микроорганизмов и провести доклиническую оценку его гепатотропной активности.
Материалы и методы исследования. 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 комбинированного гепатопро-текторного препарата, в котором специфические фармакологические свойства пробиотических микроорганизмов будут существенным образом усилены, а возможно даже и потенциированы, 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 гепато-протекторной эффективности.
Результаты исследования и их обсуждение. Полученные данные 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 дефибринированной 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 пробиотиче-ских штаммов обладали существенным уровнем протективных свойств. На экспериментальной модели острого токсического гепатита, вызванного введением лабораторным животным четыреххло-ристого 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) (рис. 1).
100 -|
90 -
80 -
д" 70 -
и
о о 60 -
S <1) 50 -
« К 40 -
30 -
PQ 20 -
10 -
0 -
Белые мыши
Белые крысы
□ Bacillus subtilis В-9906 □ Bacillus subtilis В-4759 □ Bacillus subtilis В-2335 □ Контроль (без лечения)
Рис. 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)».
~ 275 ~
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)
*
*
The journal of scientific articles "Health & education millennium", 2014, volume 16, no. 4
----—-
Гепатопротекторная активность данного штамма была подтверждена и результатами биохимических (по таким наиболее значимым критериям, как: активность аланинаминотрансферазы, аспар-татаминотрансферазы, 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 использовани-
ем 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 токсического поражения четыреххлористым углеродом в прямых опытах продемонстрировала наличие гепа-топротекторного действия непосредственно у метаболического комплекса. Повышение пролифера-тивной активности культуры клеток гепатоцитов наблюдали уже через 48 часов, полностью культура восстанавливалась через 96 часов (рис. 2).
© =
и =
£ a
©
a с
Н =
CJ -
а -
л ä
1,2
S 0,9 у
© =
и
|°>6 <я
0,3 0
24 72
Сроки наблюдения, ч
96
П Культура гепатоцитов с добавлением комплекса БАВ и СС14 П Культура гепатоцитов с добавлением комплекса БАВ (контроль №1) П Культура гепатоцитов с добавлением СС14 (контроль №2)
Рис. 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 СС14 (контроль №2)».
Выводы и рекомендации. Таким образом, в результате выполненных исследований разработан экспериментальный образец принципиально
нового комбинированного биогепатопротектора на основе метаболитов и специально выбранного пробиотического штамма Bacillus subtilis В-9906,
—-г^е^б^-—
~ 276 ~
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)
Pharmacology and pharmacy —---
характеризующегося высоким уровнем продукции таких биологически активных веществ, как: белко-во-полисахаридный комплекс, свободные аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, витамины В2 и В6, протеолитические и амилоли-тические ферменты, антибиотикоподобные соединения.
При экспериментальном моделировании острых токсических гепатитов, вызываемых введением четыреххлористого углерода, выявлено существенное увеличение выживаемости лабораторных животных, для лечения которых использовали экспериментальный образец биогепатопротектора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Коррекция дисбиотических нарушений при использовании средства интимной гигиены «Фемивит» / Л.П. Ларионов, Н.А. Забокрицкий, М.А. Бакуринских,
A.А. Бакуринских // Биомедицина. 2010. Т. 1. № 5. С. 102—104.
2. Микроосвещенность, изотермичность и увлажненность операционного поля как факторы безопасности в офтальмологии и стоматологии / А.Л. Ураков, Т.В. Уракова, Н.А. Уракова, М.Л. Кашковский и др. // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2011. № 3 (36). С. 76—80.
3. Многофункциональный раствор для эпибульбар-ных инсталляций: патент на изобретение RUS 2452478 21.02.2011, МПК: A 61 K 31 167,A 61 K 33 40,A 61 K 33 08,A 61 P 27 02 / Л.В. Бондаренко, А.Л. Ураков,
B.Е. Новиков, Н.А. Забокрицкий и др.; Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственная компания Уралбиофарм». № 2011106504/15; заявл. 21.02.2011; опубл. 10.06.2012, Бюл. № 16. 8 с.
4. Мультипитатель В.Б. Дементьева и способ энте-рального введения лекарств и пищи: патент на изобретение RUS 2376007 18.06.2008, МПК: A 61 J 15 00,A 61 M 25 00,A 61 M 25 095,A 61 K 31 166,A 61 K 31 718,A 61 K 33 20,A 61 P 3 02 / А.Л. Ураков, Н.С. Стрелков, В.Б. Дементьев, В.М. Камашев и др.; Институт прикладной механики Уральского отделения Российской Академии Наук. № 2008124946/14; заявл. 18.06.2008; опубл. 20.12.2009, Бюл. № 35. 14 с.
5. Оришак Е.А., Щеглов В.С., Нилова Л.Ю. Сравнительная характеристика антибиотикорезистентности некоторых представителей микробиоты кишечника и про-биотических штаммов // Проблемы медицинской микологии. 2013. Т. 15. № 4. С. 74—80.
6. Перспективы создания нового гепатопротектор-ного препарата на основе спорообразующих бактерий / А.Н. Забокрицкий, П.Г. Васильев, О.В. Ладыгин, А.Ю. Грачев и др. // Аллергология и иммунология. 2007. Т. 8. № 1. С. 350.
7. Позднякова И.Г., Назарова Л.С. К вопросу о влиянии штаммов Bacillus cereus со свойствами пробио-тиков на организм экспериментальных животных при пероральном введении иммунодепрессанта // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2011. № 09. С. 6—9.
8. Ранозаживляющий пробиотический препарат: патент на изобретение RUS 2401116 23.04.2008, МПК: A 61 K 35 74,A 61 P 37 02 / Н.А. Забокрицкий, Т.Г. Хо-нина, А.Н. Забокрицкий, Л.П. Ларионов и др.; Общество с ограниченной ответственностью «Пробиотикфармин-вест». № 2008115356/13; заявл. 23.04.2008; опубл. 10.10.2010, Бюл. № 28. 10 с.
9. Способ визуализации подкожных вен в инфракрасном диапазоне спектра излучения по А. А. Касаткину: патент на изобретение RUS 2389429 09.02.2009, МПК: A 61 B 5 01 / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, Т.В. Уракова, В.Б. Дементьев и др.; Уракова Наталья Александровна. № 2009104255/14; заявл. 09.02.2009; опубл. 20.05.2010, Бюл. № 14. 8 с.
10. Способ диагностики и лечения свернувшегося гемоторакса по А.Я. Мальчикову: патент на изобретение RUS 2368333 09.07.2008, МПК: A 61 B 17 00 / А.Л. Ураков, А.Я. Мальчиков, Ю.Н. Щинов, Н.А. Уракова и др.; Институт Прикладной Механики УрО РАН. № 2008128112/14; заявл. 09.07.2008; опубл.27.09.2009, Бюл. № 27. 11 с.
11. Способ катетеризации локтевой вены и многократного внутривенного введения лекарств: патент на изобретение RUS 2387465 25.11.2008, МПК: A 61 M 25 01,A 61 K 31 7004,A 61 K 31 727,A 61 K 31 167,A 61 K 33 14,A 61 P 43 00,A 61 B 8 00 / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, Т.В. Уракова, А.Я. Мальчиков и др.; Институт прикладной механики Уральского отделения Российской академии наук. № 2008146526/14; заявл. 25.11.2008; опубл. 27.04.2010, Бюл. № 12. 11 с.
12. Способ определения стадии гипоксического повреждения и вероятности оживления по А.Л. Урако-ву: патент на изобретение RUS 2422090 13.10.2009, МПК: A 61 B 5 117 / А.Л. Ураков, В.А. Руднов, А.А. Касаткин, Н. А. Забокрицкий и др.; Ураков Александр Ливиевич. -№ 2009137933/14; заявл. 13.10.2009; опубл. 27.06.2011, Бюл. № 18. 10 с.
—--—
~ 277 ~
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. 4
----—
DEVELOPMENT AND EXPERIMENTAL STUDY OF HEPATOTROPIC PROPERTIES
OF THE NEW MEDICINAL PRODUCT BIOHEPATOPROTECTOR
12 2
N.A. Zabokritskiy ' , B.G. Yushkov
1 Ural State Medical University, department of pharmacology and clinical pharmacology, Repina street, 3, Ekaterinburg, Russia, 620028
2Institute ofImmunology and Physoilogy of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Pervomayskay street, 106, Ekaterinburg, Russia, 620219
The article is devoted pharmaco-biological questions of development, design and creation of experimental model of bioreporter new - combined probiotic and abioticheskikh drugs for medical purposes. The author of the first attempt to justify the selection criteria probiotic strains of spore-forming bacteria of the genus Bacillus for designing experimental drug biohepato-protector.
Key words: designing, bacterial strains, bacilli, combined biohepatoprotector.
REFERENCES
1. Larionov L.P., Zabokritskiy N.A., Bakhurinskih M.A., Bakhurinskih A.A. Biomedicine, 2010, vol. 1, no. 5, pp. 102—104.
2. Urakov A.L., Urakova T.V., Urakova N.A., Kasch-kovkiy M.L. et al. Vestnik Ural Academy of medical Sciences, 2011, no. 3 (36), pp. 76—80.
3. Bondarenko L.V., Urakov A.L., Novikov V.E. et al. Patent RF, 2011, no. 2452478.
4. Urakov A.L., Strelkov N.S., Dementyev V.B. et al. Patent RF, 2008, no. 2376007.
5. Orishak E.A., Scheglov V.S., Nilova L.U. Problems of medical Mycology, 2013, vol. 15, no. 4, pp. 74-80.
6. Zabokritskiy A.N., Vasilyev P.G., Ladygin O.V., Grachev A.U. et al. Allergology and immunology, 2007, vol. 8, no. 1, p. 350.
7. Pozdnyakova I.G., Nazarova L.S. Vestnik Saratovs-kogo gosagrouniversiteta them. N.I. Vavilov, 2011, no. 09, pp. 6—9.
8. Zabokritskiy N.A., Khonina T.G, Zabokritskiy A.N. et al. Patent RF, 2008, no. 2401116.
9. Urakov A.L., Urakova N.A., Urakova T.V. et al. Patent RF, 2009, no. 2389429.
10. Urakov A.L., Malchikov A.Y., Schinov U.N. et al. Patent RF, 2008, no. 2368333.
11. Urakov A.L., Urakova N.A., Urakova T.V. et al. Patent RF, 2008, no. 2387465.
12. Urakov A.L., Rudnov V.A., Kasatkin A.A. et al. Patent RF, 2009, no. 2422090.
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)
