Автореферат (Состояние микробиоценоза толстой кишки при экспериментальном дисбиозе и его коррекции)

На правах рукописиСЛАЩОВА ЮЛИАНА АЛЕКСАНДРОВНАСОСТОЯНИЕ МИКРОБИОЦЕНОЗА ТОЛСТОЙ КИШКИ ПРИЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДИСБИОЗЕ И ЕГО КОРРЕКЦИИ03.02.03 – микробиологияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата биологических наукМосква – 20182Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательномучреждении высшего образования «Курский государственный медицинскийуниверситет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииНаучный руководитель:доктор биологических наук,доцентМедведева Ольга АнатольевнаОфициальные оппоненты:Блинкова Лариса Петровна – доктор биологических наук, профессор, заведующаялабораторией микробиологических питательных сред ФГБНУ «Научноисследовательский институт вакцин и сывороток им.

И.И. Мечникова»;Червинец Вячеслав Михайлович – доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУВО «Тверской государственный медицинский университет» Минздрава России,кафедра микробиологии и вирусологии с курсом иммунологии, заведующийкафедрой.Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт клеточногои внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук».Защита состоится «___» _____________ 201__г. в _____ на заседанииДиссертационного совета Д 212.203.39 в ФГАОУ ВО «Российский университетдружбы народов» по адресу: 117198, г.

Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.С диссертацией можно ознакомиться в Учебно-научном информационномбиблиотечном центре (Научная библиотека) ФГАОУ ВО РУДН по адресу: 117198, г.Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6. и на сайте lib.rudn.ruАвтореферат разослан «___» _____________ 201__г.Ученый секретарьдиссертационного совета,кандидат биологических наук,доцентГигани Ольга Борисовна3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования и степень ее разработанностиКишечный микробиоценоз человека представляет собой высокоорганизованнуюсистему, реагирующую качественными и количественными сдвигами на различныеусловия жизнедеятельности, здоровья и болезни [Гриневич В.Б., 2008].

Средиосновных причин развития дисбиоза (ДБ) выделяют стрессы, неблагоприятноевоздействиеокружающей(антибактериальных,гастроинтестинальногосреды,приемгормональных,тракта,включаялекарственныхцитостатиков),острыепрепаратовзаболеваниякишечныеинфекции,нерациональное питание, нарушения иммунитета, оперативные вмешательства и др.[McFarland, 1998; Костюкевич О.И., 2011; Яковенко Э.П., 2008].При ДБ кишечника регистрируют уменьшение общего количества облигатныхпредставителей нормальной микробиоты (бифидобактерий, кишечных палочек,лактобактерий),изменениекачественногои/иликоличественногосоставафакультативных микроорганизмов (вплоть до исчезновения некоторых видов),размножение условно-патогенных и появление патогенных микроорганизмов[Rambaud, J.C, 2006; Конев Ю.В., 2007].В свою очередь, в макроорганизме постоянно образуются свободные радикалы(СР) – это результат естественного метаболизма кислорода, окислительновосстановительных превращений различных эндогенных субстратов, в том числе иксенобиотиков.

Генерация СР в организме человека контролируется ферментамиантиоксидантной системы (АОС) (супероксиддисмутазой (SOD) и каталазой (KAT),которые противостоят повреждающему действию СР). Нарушение систем регуляциисвободно-радикальных процессов может приводить к развитию различныхпатологических состояний [Воронина Т.А., 2015]. Активные формы кислорода(АФК) обычно появляются первыми в цепи реакций свободнорадикальногоокисления (СРО) и инициируют каскад процессов с участием радикалов,приводящихкперекисномуокислениюлипидов(ПОЛ)собразованиемпероксидных радикалов, моно- и димерных, циклических и полимерных перекисейи гидроперекисей. Чрезмерное накопление продуктов ПОЛ, например, малонового4диальдегида(MDA)иацилгидроперекисей(AGP)инизкаяактивностьантиокислительных ферментов приводят к затяжному течению имеющихсязаболеваний, а в ряде случаев создают условия для их хронизации [Некрасов Э.В.,2012; Магомедов Р.К., 2007].Важными направлениями медицинских исследований являются как созданиеэффективных способов коррекции ДБ, так и разработка мероприятий, направленныхна поддержание прооксидантно-антиоксидантного баланса организма [ИльенкоЛ.И., 2008].

Известно, что при экспериментальном ДБ изменяются состав кишечноймикробиоты, ферментативная активность всех звеньев антиоксидантной защиты(АОЗ) и содержание продуктов ПОЛ колоноцитов – эпителиоидных клеток толстойкишки (ТК) [Гапон М.Н., 2007].Учитывая недостаточность литературных сведений о комплексной коррекциитаких патологических состояний, как антибиотик-ассоциированный ДБ ТК, а такжеоб изучении механизма происходящих нарушений в макроорганизме при ДБ,средствах и схемах, направленных не только на его коррекцию, но и навосстановление прооксидантно-антиоксидантного баланса организма, необходимоустановитьзначимыевзаимосвязимеждуколичественнымсоставоммикроорганизмов кишечной микробиоты, изменением активности ферментов АОЗ исодержанием продуктов ПОЛ.Цель исследования. Целью диссертационной работы являлось определениезначимых корреляционных взаимосвязей в составе мукозной микробиоты толстойкишки, в том числе в зависимости от показателей прооксидантно-антиоксидантногобаланса колоноцитов животных в условиях экспериментального антибиотикассоциированного ДБ и его коррекции.Задачи исследования1.

ИзучитьмикробиотыизмененияТКпоказателейживотныхвколичественногоусловияхсоставаэкспериментальногомукознойантибиотик-ассоциированного ДБ и его коррекции.2. Определить влияние антиоксидантного препарата мексидол на составмукозной микробиоты ТК и на показатели прооксидантно-антиоксидантного5баланса (активность SOD и KAT, содержание MDA и AGP) колоноцитов животныхв условиях антибиотик-ассоциированного ДБ.3. Оценить в эксперименте возможность сочетанного использования пробиотикабактистатинаимикробиоценозаантиоксидантамуциновогодляслоякоррекцииТКикачественноговосстановлениясоставапрооксидантно-антиоксидантного баланса макроорганизма.4. Выявить корреляционные взаимосвязи среди показателей количественногосостава микробиоценоза ТК и характер их формирования с применениемкорреляционного анализа (КА), кластерного анализа (КЛА), а также совокупно сактивностью ферментов системы АОЗ и содержанием продуктов ПОЛ вколоноцитах при экспериментальном антибиотик-ассоциированном ДБ и при егокоррекции.5.

Оценить с использованием дискриминантного анализа (ДА) статистическуюзначимостьварьированиязначенийколичественныхпоказателейсоставамикробиоценоза ТК и активности системы АОЗ колоноцитов в условияхэкспериментального антибиотик-ассоциированного ДБ и его коррекции.Научная новизна работы. В условиях экспериментального ДБ, обусловленногоприменениемантибиотикакорреляционныеширокоговзаимосвязикакспектрасредидействия,количественныхустановленыпоказателеймикробиоценоза ТК, так и в совокупности с биохимическими показателямиколоноцитов в норме, а также в условиях коррекции. Впервые проведена оценкахарактера взаимного варьирования количественного состава микроорганизмов вмуциновом слое ТК, активности ферментов АОЗ (SOD и KAT) колоноцитов иплазмы крови, содержания продуктов ПОЛ (AGP и MDA) с использованиемдискриминантного анализа.

Впервые установлена целесообразность примененияантиоксидантного препарата мексидол для коррекции показателей прооксидантноантиоксидантного баланса животных в условиях экспериментального антибиотикассоциированногоДБ.Впервыесиспользованиемметодовмногомерногостатистического анализа (КА, КЛА и ДА) теоретически обоснована схема6комбинированной коррекции ДБ антиоксидантным препаратом мексидолом ипробиотиком бактистатином.Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в работерезультаты расширяют существующие теоретические представления о механизмеформирования ДБ, обусловленного применением антибиотика широкого спектрадействия и коррекции этого состояния. Использование методов многомерногостатистического анализа позволило установить значимые взаимосвязи междуколичественным составом микробиоценоза ТК, интенсивностью процессов ПОЛ иактивностью антиоксидантных ферментов, ответственных за элиминацию АФК, накаждом этапе исследования.

Это послужило основой для разработки схемыкомбинированной коррекции ДБ антиоксидантным препаратом и пробиотиком.Выводы диссертационной работы могут быть полезны как для использования вкачестве теоретического материала в учебном процессе вузов при изучениидисциплин «микробиология», «биохимия», «биотехнология», «патофизиология»,«фармакология» для уточнения имеющихся представлений о происходящих вмакроорганизме процессах при ДБ ТК, так и для внедрения в практическуюмедицину при выборе методов коррекции ДБ.Положения, выносимые на защиту1. Развитие экспериментального антибиотик-ассоциированного ДБ в организмеживотных приводит к нарушению гомеостаза в ТК, которое выражается визменении состава микробиоты и в смещении прооксидантно-антиоксидантогобаланса колоноцитов.2.

Сочетанное использование антиоксиданта мексидол и пробиотика бактистатиндля коррекции экспериментального антибиотик-ассоциированного ДБ обеспечиваетвосстановление количественного и качественного состава микробиоты ТК ибиохимических показателей колоноцитов.3. Применение методов многомерного статистического анализа (КА, КЛА, ДА)позволяетоценитьвзаимосвязииварьированиезначенийколичественныхпоказателей состава микробиоты и прооксидантно-антиоксидантного баланса, а7такжеспособствуетпониманиюмеханизмаформированияантибиотик-ассоциированного ДБ и его коррекции.4. У контрольной группы животных и животных после сочетанной коррекцииэкспериментальногоантибиотик-ассоциированногоДБмексидоломибактистатином выявлены статистически значимые корреляционные взаимосвязипрямойнаправленностимеждуколичественнымсодержаниемлактозоотрицательной E.coli и коагулазоотрицательных Staphylococcus spp., а такжемежду численностью Citrobacter spp.