CC BY
28
УДК 616.134-008.314.4-036
Маслянко Р.П., д.б.н., професор; Божик Л.Я., к.вет.н., асистент © Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та б1отехнологт ¡мет С.З. Гжицького
РОЛЬ УМОВНО-ПАТОГЕННО1 М1КРОФЛОРИ В ШФЕКЦШШЙ ПАТОЛОГИ КИШЕЧНИКА
У статт1 показат мжробюлоггчт особлиеост1 етюлог1чних збудникге гострих кишкоеих тфекцт у сучасних умоеах. Сформовано проблеми еиечення ¡мунолог1чних зе'язте при кишкоеих тфекщях для прогнозуеання переб1гу тфекщйного процесу, запоб1гання можлиеост1 негатиених наслгдкге. Представлено результати остантх наукоеих досягнень, стосоено ефектиеност1 еикористання санбютиюе е якост1 етютропног терапп при кишкоеих тфекщях. Пропонуються перспектиеи епроеадження нанотехнологт е лтуеальний процес для елмтаци збудниюе I нормал1зацп кишкоеог мжрофлори.
Ключовi слова: умоено-патогенна мжрофлора, тфекщйна патолог1я кишечника, пробтики, ентеросорбенти, нанотехнологп
1нфекцшний процес розглядаеться як асощативний симбюз, коли макрооргашзм з його нормальною мжрофлорою атакуеться асощантами (патогенш та умовно-патогенш мжрооргашзми) з неоднозначними наслщками для симбюзу в цшому. Встановлено, що при симбютичнш взаемоди в кишечнику макрооргашзму змшюеться персистентний потенщал популяцш, що впливае на розвиток, прояви шфекцшного процесу [3, 4].
Загальний генофонд наявно! в органiзмi тварин i людини мжрофлори нараховуе величезну юльюсть генiв, яю характеризуються функцiональною активнiстю. Нормальна мжрофлора вiдiграе важливу роль у забезпеченш колошзацшно1 резистентностi, неспецифiчноl стимуляци iмунокомпетентних клiтин i тканин; синтезi бактерицидних речовин (лiзоциму, ряду антибiотикоподiбних речовин); пщтримщ нормального рiвня прозапальних i протизапальних цитокiнiв; синтезi коротколанцюгових жирних кислот та патогенезi системних захворювань окремих тканин [26].
Протягом останшх роюв встановлено, що в розвитку iнфекцiйних захворювань ключову роль ввдграють цитокiни як медiатори запалення. Цитоюни - це iмуномодуляторнi пептиди, яю продукуються iмунокомпетентними клiтинами за ди специфiчних антигенiв i е найбшьш унiверсальною системою iмунорегуляцil всього комплексу патофiзiологiчних взаемодiй при проникненнi патогена [15].
Цитоюни з властивостями медiаторiв запалення стимулюють хемотаксичну, адгезивну та фагоцитарну активнiсть, впливають на порушення мжроциркуляцп, розвиток гшереми, набряку, формування лейкоцитарного
© Маслянко Р.П., Божик Л.Я., 2011
шфшьтрату, некробютично! реакци на раншх стадiях запального процесу. На бiльш пiзнiх етапах тд впливом цитокiнiв, якi обмежують i завершують запалення, ушкодженнi клiтини фагоцитуються, при цьому активуються процеси регенерацп, репараци, синтезу колагену та фiброзно! тканини. Iнтерлейкiни iнiцiюють та регулюють як деструктивнi процеси, апоптоз, так i захиснi регенеративно-вiдновлюванi змiни в тканинах та рiзних органах [14].
Встановлено, що низький рiвень прозапальних цитокiнiв у бiологiчних тканинах мае прямий зв'язок з легким за ступенем тяжкост i незначною ймовiрнiстю розвитку ускладнень. Баланс мiж ефектами прозапальних i протизапальних цикiнiв лежить в основi розвитку патологiчного процесу [5]. Останшм часом зростае перспектива ощнки цитокiнового статусу в дiагностицi рiзних iнфекцiйних захворювань. Ранне виявлення хворих пацiентiв з пiдвищеним ризиком розвитку ускладнень з можливим тривалим рецидивуючим або хронiчним перебiгом шфекци, дозволяе своечасно провести корекцiю л^вання. В багатьох випадках, данi дослщження допомагають у диференцiальнiй дiагностицi шфекцшних i неiнфекцiйних захворювань. Перспективним залишаеться монiторинг динамiки рiвня окремих цитоюшв протягом лiкування, що дозволяе своечасно встановити наявшсть або вiдсутнiсть позитивного ефекту терапи [7].
При призначенш антибактерiйних препаратiв вiдбуваеться формування асощативних форм дисбактерiозу, якi вiдрiзняються значними структурними змiнами слизових оболонок шлунково-кишкового тракту. Встановлено, що використання антибактерiальних препаратiв при кишкових iнфекцiях викликаних умовно-патогенною мiкрофлорою, ускладнюе перебiг хвороби, продовжуючи регрес iнтоксикацiйного, дiарейного синдромiв i зменшуе терапевтичну ефективнiсть.
СпоЫб застосування антибактерiальних препаратiв особливо! ролi не вiдiграе. При прийомi per os, крiм впливу на мжрооргашзми вiдбуваеться мiсцева дiя безпосередньо на слизову оболонку кишечнику. При парентеральному введенш препарати впливають на мшробюценоз кишечника, видiляючись iз слиною, жовчю, секретами тонких i товстих кишок [20].
За даними [16] альтернативою антибактерiальним препаратам можуть бути бюлопчш активнi iнгiбiтори та ентеросорбенти.
Ентеросорбщя - спосiб активно! детоксикацi!, який базуеться на зв'язуванш екзогенних та ендогенних токсишв i iнших шкщливих речовин, зокрема збудникiв бактерiального та вiрусного походження, якi мiстяться в шлунково-кишковому трактi та виведення !х на зовнi, таким чином вилучаючи !х з патологiчного процесу. При цьому ентеросорбенти практично не змшюють склад нормально! мжрофлори кишечника. Показано, що пероральний шлях введення ентеросорбенив е найбiльш ефективним. Процес сорбцп розпочинаеться практично в шлунку i завершуеться в товстому кишечнику. Сорбщею ендогенних токсинiв, якi видiляються в хiмус iз жовчю, секретами слизових оболонок шлунково-кишкового тракту, пщшлунково! залози, досягаеться зниження метаболiчного навантаження на функцюнальну систему
детоксикаци. При цьому корегуються процеси обмiну, iмунний та антиоксидантний стан органiзму [28]. Сорбщя бактерiальних токсинiв з просвiту кишечнику та зв'язування кишкових газiв, сприяе вiдновленню проникностi слизово! оболонки кишки для представниюв нормально! мiкрофлори, продукив !х обмiну, лiквiдацi! метеоризму та покращення кровотоку в кишковiй стшщ. Доведена ефективнiсть ентеросорбентiв у комплексному ткуванш гострих кишкових iнфекцiй рiзно! етiологi! за рахунок зниження концентраци протизапальних цитокiнiв в сироватцi кровi [28].
Останнiм часом показано, що комбiнованi синбiотики можуть включатися у метаболiчнi процеси рiзних органiв i систем; брати участь у регуляци функцiональних бiоплiвок на слизових оболонках; впливати на параметри мiсцево! ланки iмунiтету; проявляти антагонiстичну дiю по вщношенш до патогенних i умовно-патогенних мiкроорганiзмiв. С данi, про посилення активностi неiмунного захисту: змiцнення з'еднань мiж клiтинами епiтелiю, посиленням секреци слизу тощо. Одночасно виявлено ряд недолшв даних препаратiв, якi обмежують !х ефективнiсть: специфiчно обмежена антагошстична активнiсть використовуваних у виробництвi штамiв, залежнiсть вiд кiлькостi життездатних кл^ин, якi мiстяться в препаратi, нестандартшсть вiдносно! частки мiкроорганiзмiв препарату в мiжмiкробних взаемодiях, залежнiсть ефекту вщ адгезивно! спрямованостi компонентiв препарату, складшсть контролю належних умов транспортування та збер^ання синбiотикiв [12].
Експериментально, введення пробютиюв, змiнювало склад мiкрофлори кишечнику на певний час, але первинний склад незабаром вщновлювався. Це пояснюеться швидкою елiмiнацiею штамiв, що вводиться в агресивне середовище. Недостатня ефектившсть багатьох пробiотикiв зумовлена iнактивацiею дшчо! субстанцi! за впливу кислотно! (в шлунку), жовчно! (в дванадцятипалiй кишщ). Слiд мати на увазi, що застосування бактерiальних засобiв часто не призводить до очiкуваного ефекту через вщсутшсть достатнього мiсця на стшщ кишечнику, яке зайняте патогенною та умовно-патогенною мiкрофлорою, тому мжрооргашзми пробiотика не досягають колонiзацiйно! переваги i не можуть досягнути ефективно! адгезi! [8].
Часто виникае питання безпеки пробютиюв, яким властива антибютикорезистентшсть. Слiд вiдзначити, що у природних умовах iснуе 3 рiвнi розповсюдження генiв антибiотикорезистентностi: бактерiйний, плазмiдний i генний. Вважають, що можливiсть розповсюдження гешв резистентностi досить висока лише у разi горизонтального перенесення мобшьного генетичного компоненту (плазмiди чи транспозона). В такому випадку, можлива передача гену антибютикорезистентност вiд пробiотика до мiкроорганiзмiв, патогенних для людини чи тварин як безпосередньо, так i опосередковано через коменсальну мiкрофлору. Таке явище отримало назву генетичного забруднення детермшантами резистентностi [19-21].
Таким чином, пошук мiкроорганiзмiв, якi можна використовувати у складi пробiотикiв, е досить тривалим i складним процесом. Склад пробютика
мае бути ефективним i безпечним. Основну увагу слщ звертати на недопущення можливост розвитку ятрогенно1 шфекци в органiзмi з iмунодефiцитним станом.
Останнiм часом присвячено значну увагу вивченню мiкроорганiзмiв, якi володшть природною полiантибiотикорезистентнiстю. Часто пропонуються ф^опрепарати у комплексному лiкуваннi кишкових шфекцш, оскiльки вони мають властивостi антиоксиданив, антигiпоксантiв, знижують запальнi явища кишечника, сприяють репаративним процесам у слизових оболонках [24].
На завершення слщ вщзначити, що в сучасному свт особливе мiсце серед напрямкiв науково-практично1 дiяльностi людини займае наномедицина [29]. Значний внесок у методи дослщжень з наномедицини та нанотехнологш внесли швейцарсью дослiдники Г. Бiннiнг i Г. Рорер, якi у 1981 рощ сконструювали принципово новий скануючий тунельний мiкроскоп, за що в 1986 рощ отримали Нобелiвську премш, який дозволив проводити дослiдження з визначення морфолопчних властивостей рiзних розмiрiв наночастинок органiчних i неорганiчних сполук [31].
Дослiдження у нанометровому дiапазонi дозволяють виявити суттевi змiни фiзико-хiмiчних властивостей речовин: рiвень активностi, проникаючо1 здатностi через мембрани клiтин, що може нести в собi ризик виникнення токсичних ефектiв [30].
Сьогодш значну актуальнiсть в теоретичному i практичному планi мають розробки щодо встановлення бiофiзичних механiзмiв ди наночастинок на функцп органiв i систем оргашзму, рiзних клiтин, !х мембран, м^охондрш, рибосом, ферментiв i генетичний матерiал. При розробцi нових наномедикаменив пропонуеться нанофармакологiя та нанотоксикологiя як наукова та практична основа нових спещальностей [29, 31].
Розробки з нанотехнологш вчених св^ пропонують методи впливу на уражеш органи i системи органiв без негативно1 ди на iншi, що може значно покращити якiсть терапи та профшактики захворювань рiзноl етюлогп [33].
Нанотехнологи, пропонують до складу препарату з антибактерiальними, антивiрусними, антитоксичними, iмуностимулюючими властивостями автохелат срiбла з розмiрами наночастинок 25 нм. Таю розмiри дозволять займати велику площу, що призводе до збшьшення контакту срiбла зi збудником шфекцп та значно покращити його бактерицидну дiю.
Для пояснення бактерицидное' дп срiбла визнають абсорбцшну теорiю, при якiй даний елемент поглинаеться бактерiальними препаратами, руйнуе мембрану мшрооргашзму, яка складаеться з пептидоглшашв (таку будову мають бактерil та позакл^инш вiруси) i зв'язують иамш i гуанiн ДНК, що призводить до загибелi збудника. Отже, дiя срiбла е специфiчною не за типом збудника, а за типом хiмiчно стшко1 клiтинноl мембрани [32].
Таким чином, використання срiбла у виглядi наночастинок дозволяе у сотш разiв знизити концентрацiю розчинiв: може бути безпечним при зовшшньому та внутршньому застосуваннi. Встановлено, що люди, яю мають
ознаки спадково! або набуто! арпри, рщше хворшть на шфекцшт захворювання [27].
Л1тература
1.Ахтариева А. А. Влияние ентеротоксина Enterobacter на клеточное звено иммунитета / А. А. Ахтприева, Э.Г. Габидуллин // ЖМЭИ. - 2008. - №3. -С. 96-98.
2.Бондаренко В.М. Идеи Мечникова и современная микроэкология кишечника / В.М. Бондаренко, В.Г. Лиходед // ЖМЭИ. - 2008. - №5. - С. 23-29.
3.Бухарин О.В. Биоритмы антибиотикорезистентности микроорганизмов / О.В. Бухарин, Н.Б. Перунова, С.Б. Фадеев // ЖМЭИ. - 2008. - №5. - С. 35-38.
4.Бухарин О.В. Взаимодействие возбудителя с ассоциированными бактериями при сальмонелльозной инфекции // О.В. Бухарин, А.В. Вальниев // ЖМЭИ. - 2008. - №3. - С. 3-6.
5. Виноград Н.О. Синдром ураження шлунково-кишкового тракту при природно-опосередкованих шфекщях / Н.О. Виноград, А.П. Козак, Т.В. Буркало // Сучасн шфекци. - 2008. - №3. - С. 49-54.
6.Возианова Ж.И. Инфекционные кишечные палочки / Ж.И. Возианова // Киев, «Здоров'я ». - 2008. - Т.1. - 965с.
7.Возианова Ж.И. Диареегенные кишечные палочки / Ж.И. Возианова // Сучасш шфекци. - 2008. - № 3. - С. 4-9.
8. Гончар Н.В. Выбор пробиотика для рациональной терапии клебсиеллезной инфекции у детей / Н.В. Гончар, А.В. Березина, О.В. Тихомирова // ЖМЭИ. - 2009. - №2. - С. 85-89.
9.Григорович М.С. Антигены главного комплекса гистосовместимости и острые кишечные инфекции / М.С. Григорович, Г.А. Зайцева // Инфекционные болезни. - 2009. - Т.7, № 2. - С. 60-65.
10. Гюлазян Н.М. Изменения профиля некоторых цитокинов при различных вариантах острых кишечных инфекций / Н.М. Гюлазян // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2008. - № 2 С. 40-43.
11. До проблеми дисбактерюзу в практищ шфекщошста: пращ науково-практично! конференци 21-22 травня 2009р. Тернопшь. - Асом. шф. Украши. -2009. - С. 127-129.
12. Досвщ використання ентеролу у хворих на гострi кишковi шфекцп вiрусно-бактерiально! етюлоги. Там же С. 115-117.
13. Еровиченков А. А. Диарея путешественников / А. А. Еровиченков // Инфекц. болезни. - 2009. - Т.7, № 1. - С. 54-56.
14. Жаркова Т. С. Значення протизапальних цитоюшв при шигельозi у д^ей / Т.С. Жаркова, С.В. Кузнецов // Медицина сьогодш i завтра. - 2009. - № 4. - С. 96-98.
15. Железникова Г.Ф. Роль цитокинов в патогенезе и диагностике инфекционных заболеваний / Г.Ф. Железнякова // Инф. болезни. - 2008. - Т. 6. -№ 3. - С. 70-76.
16. Захлебаева В.В. Ентеросорбенти та пробютики у л^вант гострих кишкових шфекцш, викликаних умовно-патогенними мшрооргашзмами / В.В. Захлебаева, М.Д. Чемич, Н.1. 1лына // Сучасн шфекцп. - 2008. - № 4 - С. 48-50.
17. Иванова Е.В. Видовая характеристика и факторы персистенции бифидофлоры кишечника в норме и при дисбиозах / Е.В. Иванова, Н.Б. Перунова // ЖМЭИ. - 2009. - №2. - С. 89-93.
18. Козько В.М. Мжробюценотичш аспекти гострих кишкових шфекцш / В.М. Козько, А.В. Бондаренко // 1нфекцшш хвороби. - 2007. - № 2. - С 40-43.
19. Копча В.С. Антибютико-асощативний дисбактерюз кишечнику: загальна характеристика та можливост сучасного консервативного л^вання / В.С Копча // 1нфекцшш хвороби. - 2007. - № 3. - С. 87-96.
20. Копча В.С. Антибютико резистентшсть пробютиюв: роздуми i факти / В.С. Копча // 1нфекцшш хвороби. - 2009. - № 1. - С. 76-81.
21. Копча В.С. Корекщя мшро бюценозу при л^ванш гострих кишкових захворювань / В.С. Копча, С.А. Деркач // 1нфекцшш хвороби. - 2008. - № 2. - С. 31-37.
22. Магеррамова Н.Т. Этиологическая структура и биологические свойства возбудителей гнойно-септических заболеваний /Н.Т. Магеррамова // Междунар. мед. журнал. - 2011. - № 1. - С. 114-116.
23. Маркова Ю.А. Возможности адаптации условно-патогенных энтеробактерий к различным температурам / Ю.А. Маркова, А.А. Беловежец // ЖМЭИ. - 2009. - №2. - С. 15-18.
24. Мотич О.П. Клмчна ефектившсть ф^опрепараив у комплексному л^ванш д^ей гострими кишковими шфекщями / О.П. Мотич // 1нфекцшш хвороби. - 2008. - № 4. - С. 47-49.
25. Полов'ян К.С. Гос^ кишковi шфекци, викликаш умовно-патогенними мшрооргашзмами: перспективи дослщжень / К.С Полов'ян, М.Д. Чемич // Сучасш шфекцп. - 2010. - № 2. - С. 91-99.
26. Рикало Н.А. Сучасш тдходи л^вання гострих кишкових шфекцш у д^ей на rai дисбютичних порушень кишечника / Н.А. Рикало // Сучасш шфекци. - 2006. - № 1-2. - С. 66-69.
27. Розенфельд Л.Г. Нанотехнологи, наномодуляцп: перспективи наукових дослщжень та впровадження 1х результат у медичну практику / Л.Г. Розельфельд, В.Ф. Москаленко, 1.С. Сукман // Укр. мед. часопис. - 2008. - № 5(67). - С. 63-68.
28. Сухов Ю.А. Влияние энтеросорбции на уровень провоспалительных цитокинов при кишечных инфекциях / Ю.А. Сухов, В.В. Гребеш, А.П. Голуб // Сучасны ынфекцыъ. - 2008. - № 3. - С.107-111.
29. Чекман 1.С. Наночастинки: властивост та перспективи застосування / 1.С. Чекман // Укр. бюх. журнал. - 2009. - Т. 1, № 1. - С. 122-129.
30. Baun A. Ecotoxicity of engineering nanoparticles to aquatic invertebrates a brief review and recommendations for future toxicity testing / A. Baun, N.B. Hartman // Ecotoxicology. - 2008. - v. 5(17). - P. 387-395.
31. Gordon A.T. Introduction to nanotechnology potential applications in physical medicine and rehabilitation / A.T. Gordon, G.E. Lutz // Am. J. Physiol. Med. Rehabil. - 2007. - T.86. - P. 223-241.
32. Igarashi E. Factor affecting toxicity and efficacy of polymeric nanomedicienes / E. Igarashi // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 2008. - v.229. - P. 121134.
33. Nanotechnology and aptamers: applications in drug elivery / A.F. Levi-Nassenbaum, A.Z. Wang // Treds Biotechnol. - 2008. - v. 26. - P.442-449.
Summary
THE ROLE OF CONVENTIONAL-PATHOGENICALLY EXCITERS IN ACUTE INTESTINAL INFECTIONAL PATHOLOGY
In this article the microbial features of etiologic factors of acute intestinal infections are lighted up in modern terms. Formulated problems of study of immunological connections of acute intestinal infections for prognostication of motion of infections process, warning of possible negative consequences. Rotined results of last scientific researches in relation to efficiency of the use of symbiotic in quality etiotropic therapy at acute intestinal infections. The prospects of introduction of nanotechnologies are offered in a medical process for elimmation of exciters and normalization of intestinal microflora.
Cmammx nadwrnna do pedaKuiï 11.05.2011
