Введение к работе
Актуальность проблемы. Микрофлора человека составляет _основу его мнкроэколопш. Все поверхности организма человека, соприкасающиеся с внешней средой, населяют примерно 500 видов бактерий, не считая персистирующих вирусов, простейших, а также грибов (Воробьев А.А. и др., 1997; 2004; Пименов Е.В. и др., 2003; Xu J., Gordon J.I., 2003). Бактериальные клетки составляют своеобразный "экстракорпоральный" орган, который имеет свои функции, критерии и показатели функционального состояния (Шендеров Б.А., 1996; 1998; 2005; Воробьев А,А. и др., 1997; 2004; НесвіїжскийІО.В., 2003; Жемчугов В.Е., 2004).
Нормальная микрофлора является обязательным и полноправным участником различных физиологических процессов, протекающих в органах и тканях хозяина: пищеварения, выделения, дыхания, дифференцировкн клеток, реіуляции газового состава полостей и жидкостей, водно-солевого обмена, метаболизма углеводов, белков, липидов, стероидов, желчных кислот, детоксикашш экзогенных субстратов и метаболитов, продукции биологически активных соединений. Нарушения состава н функции нормальной микрофлоры человека могут приводить не только к дисбактерио-зам, но и к развитию многих инфекционных и соматических заболеваний. (Пименов Е.В. и др., 2003; Ткаченко Е.ИМ 2004; Шендеров Б.А., 2005; Hopkins MI, et аЦ 2000; Nocck J.E. el al., 2003; Рсгсіга ОЛ.А, et al., 2003; Backhed F. et al., 2004). Представители индигенной микрофлоры играют важную роль в повышении иммунологической реактивности и общей не-спсцифіпсской резистеїгтности организма человека и животных (Бондаренко В.М., 2003; Pcrdigon G. ct al. 2001; ЛахтинВ.М. и др., 2006; ; Воропаева Е.А. и др., 2006; McCracken V.3 LorenzItG., 2001).
Микробиоценоз желудочно-кишечного тракта выделяется из общей массы биотопов тела человека богатством своего компонентного состава и разнообразием выполняемых функций (Несвижский Ю.В., 2003; Corzo G., Gilliland S.E., 1999; Schnceman В.О., 2002). Формирование дисбактс-риоза кишечника и дисбиозов различной этиологии характеризуется сни-женнем облигатной микрофлоры - бифидобактсрий и лактобакгеріш, кишечной палочки и выраженным увеличением условно-патогенных микроорганизмов, оказывающих негативное влияние на многие процессы жизнедеятельности макроорганизма, причем не только Б желудочно-кишечном тракте (Захарснко CMY 2001; Созинов А«С и др. 2002; Бондаренко В.М. и др., 2003; 2004; Циммерман Я.С., Циммерман И.Я„ 2005; Molmann R. ct.aL, 1995; Berg R.D, 1996; Husebyc E.P., 2001).
Распространенность дисбиотическнх изменений среди лиц различных возрастных групп чрезвычайно высока. По некоторым данным, дисбакте-риоз той или иной степени определяется у 30-90% нзесления России (Во робьсв А. А. и др., 1997; Глушанова Н.А. и др., 1999; Черешнев В.А. и р., 2000; 2001). При дисбиотичсских изменениях кишечника ухудшается клиническое течение основного заболевания, нарастает выраженность клинических симптомов, удлиняются сроки, утяжеляется общее состояние ухудшаются показатели лечения и качество жизни пациентов (Грине-вич В.Б. и др., 2003; Циммерман Я.С., Циммерман И.Я., 2005).
Причинами дисбактериоэа могут быть как экзогенные, так и эндогенные факторы» которые достато пга разнообразны и характерны для определенных возрастных групп (Харченко Г.А., Колоколов В.А., 1999; Шах-марданов МЗ.,1999; Григорьев П.Я. и др.,ь 1999; Коршунов В.М_ и др., 2000; Berg R,D41 1995). На первом месте среди них стоит антибактериальная терапия (Смирнов В.В., 1998; ЛобзинЮЛЗ. и др., 2002; Кулаков В.И. и др., 2004; Кафарская Л.И. и др., 2006). Широкая практика использования антибиотиков привела к тому, что в последние десятилетия XX века произошла радикальная смена микроокружения в человеческом сообществе. Эволюционно созданный в процессе естественного отбора устойчивый бактериальный мнкробиоценоз исчез, нарушено эндоэкологическое равновесие, созданное в ходе эволюции в пользу вирусного и грибкового микроокружения, на которое антибактериальные средства действия не оказывают (Черешнев В. А. и др., 2000; 2001).
Применение препаратов нормальной кишечной микрофлоры или про-биотнков является общепринятым и традиционным методом коррекции дисбиогических нарушений (Гребней А,А., 1994; Григорьев П.ЯМ 1997; Щербаков ПЛ- и др., 1998; Бондаренко В.М», Грачева Н.М., 2005; Алсш-кин В.А. и др., 2005). Пробиотикн - это препараты, содержащие живые микроорганизмы и вещества микробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения позитивные эффекты на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма хозяина через стабилизацию и оптимизацию функций его нормальной микрофлоры (Со-крокулова И.Б, и др., 1997; Онищенко Г,П и др., 2002; Бондаренко Б.М и др., 2003). Многочисленные исследования показали высокую эффективность пробиотиков в гастроэнтеролопш, дерматологии, акушерстве, гинекологии, стоматологии, при лечентш заболеваний опорно-двигательного аппарата, ревматизма, туберкулеза, сахарного диабета и другой патологии (Воробьев А.А. и др., 2004; Циммерман Я.С., Циммерман И.Я_, 2005; Алсшкин В.А. и Др., 2005; Klaenhammer T,R„ 2000; Hooton Т. М„ 2001; Drisko J. А„ 2003; Hamilton-Miller J. et al.s 2003; Goodman S,, 2004; Silva C. ctal., 2004).
Имеющиеся литературные данные указывают на высокую эффективность использования пробиотиков в схемах коррекции различных патологических состояний. Однако, выяснению механизмов действия пробиотиков на разных уровнях функционирования организма посвящено значительно меньше исследований. При этом, если вопросы изменения иммун ной реактивности при приеме пробиотиков обсуждаются достаточно детально (Хромова С.С н др., 2004; Воропаева Е.Л, и др., 2006), то работы, посвященные изучению функционального состояния различных гормональных систем при приеме пробиотиков, практически отсутствуют. Достаточно мало внимания уделяется проведению экспериментальных исследований механизмов действия пробиотиков, хотя такой подход позволяет детально изучать внутриклеточные, клеточные, тканевые и системные реакции, формирующиеся в организме под шшяшісм их приема. Цель исследования. Изучить местные и системные реакции организма человека и экспериментальных животных на прием жидкого комплексного пробиотика; определить эффективность его применения в коррекции патологических состояний. Задачиисследовапия.
1. Изучить состояние микробиоценоза и клеточного состава слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника у экспериментальных животных в динамике приема жидкого комплексного пробиотика.
2. Исследовать гормональные и биохимические параметры крови экспериментальных животных в динамике приема жидкого комплексного приобиотика.
3. Изучить влияние приема пробиотика на клеточный состав слизистой оболочки тонкого и толстого кишечішка, а также на состояние клеточных структур колоноцитов у крыс с аллоксановым диабетом; оценить тяжесть течения заболевания на фоне приема пробиотика,
4. Определить частоту встречаемости и характер нарушений микробиоценоза у лиц разных возрастных групп.
5. Исследовать состояние микробиоценоза кише шика, гормональные и иммунные показатели крови у взрослых лиц в динамике приема жидкого комплексного пробиотика,
6. Изучить влияние приема жвдкого комплексного пробиотика на процессы утилизации йода в организме лиц разных возрастных групп.
7. Оценить эффективность использования жидкого комплексного пробиотика в коррекции антибиотикоассоциированного дисбактсриоза у новорожденных детей.
8. Исследовать параметры клеточного иммунитета у женщин с хроническими воспалительными заболеваниями органов малого таза на фоне приема жидкого комплексного пробиотика. ;
Научная новизна. Впервые показано влияние приема жидкого комплексного пробиотика на клеточный состав слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника экспериментальных животных. В подвздошной кишке выявлено преходящее повышение количества бокаловидных клеток, что свидетельствует об увеличении барьерных свойств слизистой оболочки в начальные этапы приема пробиотика; увеличение количества межэпитс лиальных лимфоцитов в эпителиальной выстилке и плазматических клеток в собственной пластинке в динамике приема пробиотика указывают на стимуляцию местного иммунитета.
В слизистой оболочке толстой кишки крыс С аллоксановым диабетом впервые выявлены структурные изменения» указывающие на снижение барьерных свойств эпителия и развитие дистрофических изменений коло-ноцитов. Под влиянием приема пробиотика возрастает плотность межклеточных контактов в эпителиальной выстилке слизистой оболочки толстой кишки, восстанавливаются морфометрюгескис показатели ультраструктурной организации колоноцитов и клеточный состав слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника, снижается тяжесть нарушений углеводного обмена.
Впервые выявлено влияние приема пробиотиков на гормональный статус здоровых женщин. Повышение содержания в крови гштофизарных гормонов - адренокортикотропного и пролактина, а также основного глю-кокортикоидного гормона кортизола, указывает на увеличение адаптивных резервов организма. Повышение содержания в крови тиреотропного гормона и снижение - тироксина, свидетельствуют об усилении гормональной регуляции процессов обмена веществ.
Сравнительное изучение встречаемости днебактериоза кишечника у лиц разных возрастных групп выявило его высокую частоту как у условно здоровых людей, так и у лиц с факторами риска развития дисбиоза. Применение жидкого комплексного пробиотика, охарактеризованного по его влиянию на состояние слизистой оболочки кишечника в зкеперимеїгге, инициирует местные и системные реакции организма обследованных лиц: у детей первого года жизни способствует элиминации условно патогенной и восстановлению численности индигенной микрофлоры кишечника; у лиц разных возрастных групп повышает утилизацию йода в организме; у подростков вызывает снижение выраженности признаков субклинического гипотиреоза и улучшение структуры щитовидной железы; у женщин с хроническими воспалительными заболеваниями органов малого таза восстанавливает баланс клеточного звена иммунной системы. Научно-практическая значимость. Выявлены и охарактеризованы местные и системные эффекты приема per os жидкого комплексного пробиотика на организм человека и экспериментальных животных; показано его позитивное влияние на изменения микробиоценоза и клеточного состава слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника, активизацию местного иммунитета, улучшение утилизации микроэлементов (на примере йода), эндокринный статус. Полученные результаты послужили методологической основой для применения жидкого комплексного пробиотика в схемах коррекции патологических состояний у лиц разных возрастных групп, что отражено в трех актах внедрения в практику работы лечебных учреждений.
Разработана технология производства жидкого комплексного пробло-тика «Биовсстин-лакго»; получены патенты: № 2099956 «Способ получения бифидосодержащего продукта» / Е,Е, Горбунова, СВ. Хомичсва, А.И. Калмыкова, 1997; № 2091036 «Способ получения мороженого» / А.И. Калмыкова, В.И. Байбаков, Г.Э. Солдатова, 1997.
Разработаны в комплексе с врачами-педиатрами, гастроэнтерологами и эндокринологами и утверждены на регнональном уровне методические рекомендации:
Комплексное лечение и реабилитация детей с патологией толстой кишки / Сост. Т.И. Рябиченко, М.Ю. Денисов, А.И, Пальцев, С.Н. Кутина, Е.Р. Слободская, А,И. Калмыкова и др. - Новосибирск, 2003,-28 с.
Использование пробнотиков в лечении Н. pylori - инфицированных детей с хроническими гастритами и гастродуоденитами / Сост, Е.И. Прахіф, О.В. Перьянова, А.И. Калмыкова и др. - Красноярск, 2004. -17 с.
Использование препарата «Йодид-100» и БАД «Биовестин-Лакго» для проведения оздоровительных мероприятий среди детей и подростков / Сост. В Х- Сслятицкая, А.И. Калмыкова, НА. Хоментов-ская, Н.А. и др. - Новосибирец 2004, - 15 с. На основе выполненных разработок подготовлена научно-техническая документация на продукты функционального питания, содержащие про-биотшш:
Бифвдосмегана. ТУ 9222-005-41373733-99 / Т.В. Михайлова, А.И. Калмыкова, О-И. Кильмухаметова//Новосибирск, 1999; Масло с бифидобактсриями «Бнфидомасло» ТУ 9221-008-41378733-99 / Т_В. Михайлова, Н.А. Юрчснко, АЛ. Калмыкова, ОМ. Кильмухаметова // Новосибирск, 1999;
Бифндомороженос. ТУ 9228-006-41378733-99 / ТВ. Михайлова, А.И. Калмыкова, О.И. Кильмухаметова // Новосибирск, 1999; Биовестин (жидкий концентрат бифидобактерий) ТУ 9222-071-00419 785-97 / В.Д. Харитонов, В.Ф. Семенихина, ВЛ. Ильин, А.И. Калмыкова и др. // Москва, 1997. Основные положенно выносимые на защиту,
1. Длительный прием жидкого комплексного пробиотика экспериментальными животными повышает численность индигенной микрофлоры временно в тонком и постоянно - в толстом кишечнике; инициирует фазные изменения клеточного состава слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника, свидетельствующие об усилении барьерных свойств слизистой оболочки подвздошной кишки и повышении местного иммунитета; вызывает изменения биохимических показателей крови, указывающие на стимуляцию процессов обмена веществ. 2, Длительный прием пробнотика крысами с сахарным диабетом, вы званном введением аллоксана, нормализует морфометрическис пока затели ультраструктурной организации колоноцитов, восстанавливает клеточный состав слизистой оболочки тонкого и толстого кишечника до показателей, характерных для здоровых животных, принимавших пробиотнк, снижает тяжесть нарушений углеводного обмена,
3. Частота встречаемости днебактериоза у условно здоровых и лиц с факторами риска развития дисбиоза одинаково высока; характерной особенностью дисбактсриоза у условно здоровых лиц является снижение численности индигенной микрофлоры, а у лиц с факторами риска - дополнительное повышение численности условно патогенной микрофлоры.
А. Длительный прием жидкого комплексного пробиатика вызывает местные и системные реакции в организме лиц разного возраста: восстанавливает микробиоценоз кишечника усїіливает утшпшщпо йода в организме, нормализует в сочетании с приемом препарата йода структуру и функцию щитовидкой железы, меняет гормональный статус и активность клеточного звена ш іунной системы.
Диссертационное исследование выполнено в рамках основной темы НИР лаборатории эндокринологии ГУ НЦКЭМ СО РАМН: «Изучить экологически обусловленные закономерности формігрования сочетанкых с эндокринной патологией хронических заболеваний на этапах онтогенеза», К гоа регистрации 0120,0 402796.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научных собраниях: Научно-практическая конференція «Продукты питания, пищевые добавки, упаковка: экология производства и переработки отходов», Москва, 199S; Третья международная конференция «Проблемы стабилизация развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии», Алматы, 2000; Одиннадцатая научно-практическая конференция «Актуальные вопросы современной медицины», Новосибирск, 2001; Пятый Международный симпозиум «Биологически активные добавки к пище и проблемы здоровья семьи», Красноярск, 2001; IX Российский национальный конгресс «Человек и лекарство», Москва, 2002; Вторая научная конференция с международным участием «Проблемы инфекционной патологии в регионах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера», Новосибирск, 2002; Международный симпозиум «Федеральный и региональный аспекты государственной политики в области здорового питания», Кемерово, 2002; Шестой Международный симпозиум «Биологически активные добавки к пище и проблемы оптимизации питания», Сочи, 2002; Всероссийская конференция «Компенсаторно - приспособительные процессы; фундаментальные и клинические аспекты», Новосибирск, 2002; Международная научно -практическая конференция «Высокоэффективные биотехнологии нового поколения в производстве экологически безопасных продуктов питания и биопрепаратов для населения», Новосибирск, 2002; Шестой Российский съезд врачей - инфекционистов, Санкт-Петербург, 2003; X Российский национальный конгресс «Человек и лекарство», Москва, 2003; Пятый Балтийский научный форум "Санкт-Петербург - Гастро-2003"; Межрегиональная научно-праісгическая конференция «Актуальные вопросы гинекологической эндокринологии, репродуктивной медицины и планирования семьи», Новосибирск, 2005; XII Российский национальный конгресс «Человек н лекарство», Москва, 2005; V Сибирский физиологический съезд, Томск, 2005.
Публикации, Всего по теме диссертационной работы опубликовано 45 научных работ, из них 2 монографии, 9 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций материалов диссертационных исследовании.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию материала и методов исследования, 3-х глав собственных результатов, общего обсуждения, выводов, списка цитированной литературы, содержащего 246 отечественных и 190 иностранных источников. Работа изложена на 24S страницах машинописи, иллюстрирована 39 таблицами и 12 рисунками.
