Введение к работе
Актуальность. Воздействия на организм неблагоприятных физических, химических и биологических факторов, которые по своей интенсивности превышают компенсаторные возможности резистентности организма человека, сопровождаются нарушением его микробной экологии. Это влечет за собой развитие разнообразных патологических состояний, частота и последствия которых приобретают не только медицинский, но и негативный социально-экономический и экологический характер (А.А. Воробьев с соавт. 2004).
Механизмы факторов неспецифической защиты являются наиболее важными звеньями резистентности организма против патогена, обеспечивая стабильность нормальной микрофлоры. (О.В. Бухарин, 2006; К. Руш, Ф. Руш, 2003).
Проблема профилактики и коррекции дисбактериозов приобретает в настоящее время глобальный характер. В плане коррекции нарушений микробной экологии основное внимание уделяется пробиотикам, принципы отбора которых постоянно совершенствуются (Э.Г. Щербакова с соавт., 1998; В.М. Бондаренко с соавт, 2005; Ю.В. Червинец с соавт., 2007; Г.Ф. Леванова, Е.И.Ефимов, 2009).
Использование методов системного анализа и синтеза в практике конструирования пробиотических препаратов - наименее изученная проблема клинической кибернетики. Изучение микробной экологии и коррекии её нарушений требует получения информации о состоянии большого количества динамических признаков, обеспечивающих правильную диагностику и выбор оптимальных методов коррекции. Системный подход направлен на изучение организма как целостной структуры в его тесной связи с окружающей средой (Еськов В.М. с соавт. 2006; Хадарцева А.А. с соавт. 2005).
Из многочисленных функциональных возможностей микрофлоры выделяют нетоксигенные факторы патогеннсти. Особое значение придается биогенным аминам. Из них гистамин является обязательным компонентом клеточно-медиаторных взаимодействий воспалительного и иммунного процессов (Ф.С. Зарудий, 1995; И.С. Гущин, 2006; Masini E. et. al., 2005).
Несмотря на имеющиеся в настоящее время исследования бактериального фактора в механизмах резистентности организма, ряд теоретических и практических вопросов этой проблемы остаются неизученными. К их числу следует отнести отсутствие экологического анализа бактериальных сообществ, отражающих начальные стадии нарушения эубиоза слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Не определена диагностическая информативность ряда ферментов, способствующих колонизационной активности микроорганизмов. Не использованы возможности применения системного анализа в обосновании коррекции микробной экологии.
Цель работы. На основании изучения факторов неспецифической защиты провести системный анализ оптимизации выбора пробиотических препаратов для жителей Севера
Задачи исследования.
1. Дать оценку влияния бактерионосительства на содержание лизоцима и гистамина в слюне, определить взаимосвязь их активности с позиции системного анализа.
2. Провести системный анализ нетоксигенных факторов патогенности микрофлоры слизистой оболочки верхних дыхательных путей в группах риска по неспецифическим заболеваниям желудочно-кишечного тракта и аллергическим заболеваниям в условиях Севера.
3. Определить видовой состав и лизоцимную активность лактобактерий при дисбактериозе кишечника .
4. Изучить фенотипическое проявление действия лактобактерий, используемых в конструировании пробиотиков и оценить их эффективность.
Работа выполнена по региональной программе «Микробная экология человека в условиях Севера» (номер государственной регистрации темы во ВНИЦ 01.200.1 18565).
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Впервые установлено, что бактерионосительство представителей вида S. еpidermidis без гемолитической активности характеризуется высоким содержанием лизоцима и самыми низкими концентрациями гистамина в слюне. Бактерионосительство вида S. еpidermidis с гемолитической активностью и S. аureus сопровождается снижением содержания лизоцима и значительным увеличением содержания гистамина. Соотношение лизоцима и гистамина в ротовой жидкости находятся в обратной сильной корреляционной зависимости.
Установлено, что достижение пороговой суммы диагностических коэффициентов ферментов колонизационной активности S. aureus и S. epidermidis, выделенных со слизистой носа и зева позволяет прогнозировать воспалительные изменения слизистой и аллергические реакции.
Впервые установлено, что состояние дисбактериоза кишечника у жителей Севера характеризуется уменьшением видового разнообразия бактерий рода Lactobacillus и снижением лизоцимной активности лактобактерий до низкой и средней степени. Относительно часто идентифицируются представители L. delbrueskii, L. сasei L. brevis и L. rhamnosus, реже L. fermentum и L. corynoformis. В единичных случаях идентифицируются представители видов L. acidophilus L. lactis, L. jensenii, L. cellobiosus, L. plantarum
Изменения показателей резистентности макроорганизма при определенных диагностических коэффициентах являются показаниями для коррекции нарушений эубиоза.
При отборе перспективных штаммов микроорганизмов для приготовления пробиотиков необходимо учитывать их диаминооксидазную и лизоцимную активность.
Научно-практическая значимость.
Показано практическое применение системного анализа в оценке состояния факторов неспецифической защиты.
Разработаны диагностические критерии нарушений факторов неспецифической защиты, которые являются показаниями к коррекции.
Обоснованы показания для коррекции нарушений факторов неспецифической защиты с учетом диаминооксидазной активности штаммов микроорганизмов, перспективных для производства эубиотиков.
Применение разработанного способа обоснования пробиотиков обеспечило эффективную коррекцию резистентности слизистых оболочек.
Подана заявка на изобретение: Иммунобиологическое противоаллергическое средство (варианты), штамм Lactobacillus acidophilus NKJC, штамм Lactobacillus acidophilus JCH, штамм Lactobacillus acidophilus KAA: заявка на изобрет. Рос. Федерации 2009102950, заявл. 29.01.09.
Основные положения, выносимые на защиту.
Показатели уровня отклонения от эубиоза указывают на степень нарушения механизмов факторов неспецифической защиты.
Состояние дисбактериоза кишечника характеризуется уменьшением видового разнообразия бактерий рода Lactobacillus и снижением лизоцимной активности лактобактерий до низкой и средней степени.
Показаниями для коррекции нарушений факторов неспецифической защиты являются признаки измененной резистентности макроорганизма с достаточными диагностическими коэффициентами.
При отборе перспективных штаммов микроорганизмов для пробиотиков необходимо учитывать декарбоксилирующую и диаминооксидазную активность, антагонизм.
Внедрение результатов исследований. Разработанные методы оценки факторов неспецифической защиты применяются в ОКД ЦД и ССХ (г. Сургут), МУЗ «Городской врачебно-физкультурный диспансер» и используются в учебном и научном процессах кафедр общей патологии, микробиологии и лаборатории «Экология микроорганизмов» ГОУ ВПО СурГУ ХМАО-Югры.
Апробация работы. Материалы исследования доложены и обсуждены на конференциях молодых ученых СурГУ «Наука и инновации Ханты-Мансийского автономного округа» (Сургут, 2006, 2007, 2008); .67-й открытой научно- практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием (Волгоград, 2009), VI и VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Совершенствование системы физического воспитания, спортивной тренировки и оздоровления различных категорий населения» (Сургут, 2007, 2009); Научно - практической конференции, посвященной 10-летию кафедры экологии СурГУ (Сургут, 2009).
Личный вклад автора заключается в получении первичных данных, наборе исследуемых лиц, разделении их на основную и контрольную группы, проведении клинико-лабораторных и профилактических процедур, наблюдении в динамике иследования. Бактериологическое исследование проводились в бактериологической лаборатории «Экология микроорганизмов» Сургутского государственного университета и в бактериологической лаборатории СОКБ (Сургут). Самостоятельно осуществлена статистическая обработка результатов, их интерпретация и анализ. В диссертационной работе использованы результаты исследований, выполненных и опубликованных в соавторстве с долей личного участия автора 70-100%.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 1 работа в рекомендуемых ВАК изданиях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов и указателя литературы, включающего 209 источников, в том числе 137 отечественных и 71 зарубежных. Работа изложена на 120 странице машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами и 5 рисунками.
