CC BY
12
Влияние тимозина-альфа1 на терапевтическую эффективность антибиотиков при экспериментальных бактериальных инфекциях
Р.М.Абдуллаев, С.М.Сафаpова, М.К.Мамедов
Республиканская противочумная станция, Национальный центр онкологии, г.Баку
Тимозин-альфа1 (Tal), в форме лекарственного препарата "задаксин", уже на протяжение более 10 лет успешно применяется в качестве противовирусного средства в терапии больных гепатитами В и С и некоторыми злокачественными опухолями [4]. При этом, считается, что терапевтический эффект Tal при этих заболеваниях обусловлен потенцированием нескольких компонентов присущей этому пептиду плейотропной биологической активности [6].
В этой связи надо отметить, что еще в 8090 гг ХХ в было показано, что введение Tal иммуносупрессированным животным, инфицированными некоторыми бактериальными агентами, обеспечило выраженный терапевтический эффект [9]. Это позволяло предполагать, что Tal может найти применение в лечении бактериальных инфекций, как минимум у иммунокомпрометированных пациентов.
Известно, что в таком же качестве могут использоваться и другие лекарственные препараты - цитокины и стимуляторы гемопоеза [5]. Однако, все эти препараты характеризуются выраженными побочными эффектами, ограничивающими их широкое применение.
Отсутствие же таких эффектов у Tal делает его привлекательным средством для повышения эффективности противобактериальной терапии.
Исследуя возможность применения Tal с указанной целью, мы первоначально теоретически допустили, что лечебный эффект Tal при бактериальных инфекциях мог быть обусловлен наличием у него прямых антибактериальных свойств. Учитывая жн отсутствие в литературе данных о целенаправленном изучении этого вопроса, мы специально провели бактериологическое исследование и экспериментальное наблюдение.
В частности, бактериологическое исследование показало, что присутствие Tal в пита-
тельных средах c посевами культур золотистого стафилококка и синегнойной палочки не оказывало обнаруживаемого тормозяшщего действия на рост этих бактерий. Это позволило полагать, что Ta1 не обладает прямой антибактериальной активностью, реализуемой in vitro [1]. Вместе с тем, в проведенном на мышах с бактериальными инфекциями введение Ta1 обеспечило эффекты, указывающие на способность Ta1 в определенной степени тормозить развитие этих инфекций in vivo [2].
Последнее давало основание предполагать, что применение Ta1 в комбинации с антибиотиками может повысить суммарную результативность лечения [7]. Это соображение и побудило нас специально исследовать и оценить способность Ta1 повышать эффективность терапетвического действия антибиотиков.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Исследования были проведены групах белых мышах (породы SHK) с массой тела до 20 г, которые были инфицированы низкопатогенным штаммом Staphylococcus aureus или штаммом Pseudomonas aeruginosa.
Оба вида бактерий культивировали путем пересевов на мясопептонном агаре с добавлением глюкозы. Трехсуточные колонии гомогенизировали в пробирке с физиологическим раствором и определяли в полученной суспензии концентрацию клеток стафилококка путем сравнения ее в проходящем свете со стандартами мутности (ГИСК, г.Москва). Далее в физиологическом растворе готовили исходные суспензии, содержащие соответствующие виды бактериальных клеток в концентрации 1 млн в мл.
Суспензию бактериальных клеток и использованные в эксперименте антибиотики и раствор Ta1 мышам вводили внутрибрюшинно.
Оценку характера и выраженности влияния антибиотиков и Ta1 на развитие бактериальных инфекций оценивали, исходя из степени снижения процентного показателя летальности животных в опытных и контрольных группах, а также по изменению средней продолжительности жизни (СПЖ) мышей в опытных группе по сравнению с контрольными группами [3]. Эти показатели расчитывали в момент завершения наблюдения.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Эксперимент был воспроизвелен на 96 мышах, из которых было сформировано 8 групп, по 12 мышей в каждой группе. Мышей из разных групп содержали в разных клетках.
Мышам из 1-й, 2-й, 3-й и 4-й групп внутрибрюшинно ввели по 100 тыс клеток St.aureus, а мышам из 5-й, 6-й, 7-й и 8-й групп - по 1,0 тыс клеток Ps. aeruginosa.
Мышам из 1-й и 5-й групп через 3 часа после инфицирования, а затем через сутки ежедневно и на протяжение 7 суток внутрибрюшинно вводили по 0,1 мл стерильного физиологического раствора. Эти группы служила контролями.
Мышам из 2-й и 6-й групп через 3 часа после инфицирования, а затем через сутки ежедневно и на протяжении 7 суток внутрибрюшин-но вводили только Ta1 в дозе 30 мкг/кг
Мышам из 3-й и 4-й групп через 3 часа после инфицирования, а затем через сутки ежедневно и на протяжении 7 суток внутрибрюшинно вводили цефтриаксон (роце-фин) в дозе 15 мг/кг. При этом мышам из 4-й группы, наряду с цефтриаксоном, одновременно и в таком же режиме внутрибрюшинно вводили Ta1 в дозе 30 мкг/кг.
Мышам из 7-й и 8-й групп через 3 часа после инфицирования, а затем каждые 12 часов на протяжении 7 суток внутрибрюшинно вводили цефазидим (фортум) в дозе 15 мг/кг. При этом мышам из 8-й группы, кроме цефа-дизима, начиная со дня инфицирования ежедневно в течение 7 суток внутрибрюшин-но вводили Ta1 в дозе 30 мкг/кг.
Наблюдение за всеми мышами продолжа-
лось 9 суток; регистрация павших животных во всех группах вели ежедневно в утренее время.
Всех павших животных вскрывали, а из их селезенки делали мазки-отпечатки на поверхности мясо-пептонного агара. В посевах материала, полученного у павших мышей, инфицированных стафилококком и синегнойной палочкой был выявлен сливной рост колоний соответствующих бактерий. Это позволило полагать, что причиной гибели этих животных являлись генерализованные инфекции, вызванные соответствующими возбудителями.
Завершив наблюдение за всеми группами мышей и регистрацию в них числа погибших за этот период животных, на 10-й день опыта мы расчитали процент гибели этих животных в каждой из этих групп и среднюю продолжительность жизни (СПЖ) мышей в этих группах. Эти показатели представлены в таблице.
Из таблицы следует, что введение мышам со стафилококковой инфекцией только Tal более, чем в два раза снизило процент их гибели по сравнению с контрольной группой и обеспечило увеличение СПЖ животных в опытной группе на 19,1%. Введение мышам с такой же инфекцией только антибиотика в 5 раз сократило процент гибели мышей по сравнению с контрольной группой и обеспечило увеличение СПЖ животных в опытной группе на 25,0%. В то же время, одновременное введение инфицированным ставилококком мышам антибиотика и Ta1 позволило предотвратить гибель животных с такой инфекцией.
Введение мышам с синегнойной инфекцией только Tal не снизило процента гибели жи-
Таблица. Пpоцент гибели и средняя пpодолжительность жизни мышей, инфициpованных Б^аигедо и Рз.аеп^пшэа и не получивших и получивших разные
типи "лечения"
Инфекции, Группы Тип Число мышей, павших в дни * % СПЖ УПЖ
вызванные: мышей лечения 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й гибели мышей мышей
(n=12) мышей мышей (сут) %
Staphil. aureus 1-я - - - 3 1 1 - - - 41,7% 6,8 -
2-я Tal - - 1 1 - - - - 16,7% 8,1 +19,1
3-я Ант - - 1 - - - - - 8,3% 8,5 +25,0
4-я Ант+Tal 0 9,0 +32,4
Pseudom. 5-я - 2 6 4 100% 2,2 -
aerugenosa 6-я Tal - 2 4 4 2 - - - 100% 3,0 +36,4
7-я Ант - 1 1 2 - - - - 33,3% 7,1 +222,7
8-я Ант+Tal - - - 1 1 - - - 16,7% 8,3 +277,3
Сокращения: Ант - антибиотик; Tal - тимозин-альфа1; СПЖ - средняя продолжительность жизни (в сутках); УПЖ -увеличение СПЖ (%)_
* учет велся начиная с момента инфицирования
вотных, но позволило увеличить их СПЖ почти на треть. Введение же мышам с такой же инфекцией только антибиотика привело к снижению процента их гибели и к трехкратному увеличению их СПЖ. Вместе с тем, введение таким мышам антибиотика в комбинации с Tal позволило повысить эффективность лечения в форме почти двухкратного снижения процента гибели мышей и почти четырехкратного увеличения продолжительности их жизни.
Таким образом, можно было заключить, что Tal, применяясь для "лечения" бактериальной инфекции в режиме монотерапии, проявил in vivo способность тормозить развитие обеих бактериальных инфекций у мышей. Вместе с тем, если при инфекции, вызванной низковирулентным стафилококком введение Tal снизило процент гибели инфицированных животных и увеличило среднюю продолжительность их жизни, то при более агрессивной синегнойной инфекции введение Tal обеспечило только лишь увеличение средней продолжительности жизни животных, не повлияв, при этом, на их выживаемость.
Применение Tal в комбинации с антибиотиками заметно повысило эффективность противобактериального лечения. Так, в случае кокковой инфекции оно обеспечило "излечение" (выживание) всех животных и определен-нную степень увеличение их СПЖ по сравнению с мышами, которым вводился только антибиотик. При синегнойной инфекции использование комбинации Tal в комбинации с антибиотиком привело к двухкратному снижению процента гибели животных и увеличению СПЖ мышей почти на l7% по сравнению с мышами, которым вводили только антибиотик.
Последнее позволило полагать, что Tal может найти место в практике лечения бактериальных инфекций и, в первую очередь, у пациентов с иммунологической недостаточностью. О перспективности такого подхода свидетельствует имеющийся опыт применения антибиотиков в комбинации со стимулятором лейкоцитопоеза нейпогеном при лечения вторичных септических инфекций у больных злокачественными опухолями и у пациентов с синдромом "диабетической стопы". В этих случаях нейпоген, повышая число лейкоцитов в крови, в итоге, играет роль стимулятора противоинфекцинной резисте-
нтности, увеличивающего терапевтическую эффективность лечения [8].
Применение в таком же качестве Ta1 представляется весьма привлекательным, поскольку он выгодно отличается от нейпо-гена практически полным отсутствием каких-либо побочных токсических эффектов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдуллаев Р.М., Сафарова С.М., Мамедов М.К. Влияние ти-мозина-альфа1 на размножение бактерий in vitro. // Биомедицина, 2011, N.2, c.33-36.
2. Абдуллаев Р.М., Сафарова С.М., Мамедов М.К. Влияние ти-мозина-альфа1 на развитие бактериальных инфекций. // Азерб. Ж. онкологии, 2011, N.2, c.119-121.
3. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Л.: Гос.изд. мед.лит., 1963.
4. Мамедов М.К., Кадырова А.А. Задаксин - новые перспективы применения в лечении инфекционных и онкологических заболеваний. // Биомедицина, 2004, N.2. c.3-10.
5. Мамедов М.К., Гулиева А.А., Сафарова С.М. Возможности лекарственной стимуляции врожденного иммунитета. / Мат-лы конференц., посвященной 80-ти летию проф. Э.И.Ибрагимова. Баку, 2010, c.79-80;
6. Мамедов М.К., Кадырова А.А., Дадашева А.Э. и др. Плейотропность биологической активности тимозина-альфа1 как основа терапевтической эффективности задаксина при онкологических и инфекционных заболеваниях. // Азерб. Ж. онкологии, 2011. N.1, c.34-37.
7. Сафарова С.М., Мамедов М.К. О перспективах применения тимозина-альфа1 в лечении инфекционных заболеваний вирусной и бактериальной этиологии. // Современые достижения азербайджанской медицины, 2011, N.3, c.7-12.
8. Filgrastim in clinical practice. 2-nd edition. Ed.G.Morstyn, T.Dexter, M.Foote. N.Y: Markel Dekker, 1998, 673 р.
9. Zadaxin. Product monography. San Diego, 2000, 78 р.
SUMMARY
Influence of thymosin-alpha1 to therapeutic effectivity of antibiotics at experimental bacterial infections
R.Abdullayev, S.Safarova, M.Mamedov
Republican Anti-plague Station, National Center of Oncology, Baku
The authors carried out special experiments on mice infected with Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa and obtained results demonstrated that intraperitoneal administration of thymosin-alpha1 in combination with adequate antibiotics can provide increasing therapeutic effect at both infections in form of reducing percentage of mice lethality and increasing mean duration of mice survive in comparing with control group of animal.
Поступила 13.05.2011
