ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ШТАММОВ НА РАЗМЕР ИНФАРКТА МИОКАРДА, БИОХИМИЧЕСКИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ У КРЫС С СИНДРОМОМ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА И ПОЛИМОРБИДНОСТЬЮ
PDF

Ключевые слова

сердце
ишемия
реперфузия
размер инфаркта
полиморбидность
синдром системной воспалительной реакции
цитокины
пробиотики
Lactobacillus acidophilus
Bifidobacterium animalis subsp. lactis

Как цитировать

Борщев, Ю. Ю., Сонин, Д. Л., Буровенко, И. Ю., Борщев , В. Ю., Чебуркин , Ю. В., Борщева, О. В., & Галагудза, М. М. (2022). ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ШТАММОВ НА РАЗМЕР ИНФАРКТА МИОКАРДА, БИОХИМИЧЕСКИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ У КРЫС С СИНДРОМОМ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА И ПОЛИМОРБИДНОСТЬЮ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(12), 1639–1654. https://doi.org/10.31857/S0869813922120020

Аннотация

Многочисленные экспериментальные и клинические исследования показали эффективность различных пробиотических штаммов при нарушениях обмена веществ, заболеваниях желудочно-кишечного тракта и печени, патологии иммунной системы. В меньшей степени изучены эффекты пробиотиков при нарушениях функции сердечно-сосудистой системы. Разработка и валидация новой экспериментальной модели на крысах, включающей ожирение, острый воспалительный процесс толстой кишки и антибиотик-индуцированный дисбиоз, обладающей общими характеристиками синдрома системного воспалительного ответа (ССВО), стала основой для исследования влияния пробиотических препаратов на устойчивость миокарда к ишемическому-реперфузионному повреждению с использованием модели коронароокклюзионного инфаркта in vivo. У крыс стока Вистар с моделированием ССВО обнаружено увеличение размера инфаркта миокарда на 24% по сравнению с контрольными животными (р < 0.05), а также существенные изменения лейкоформулы, биохимических и иммунологических показателей. Введение животным с ССВО смеси штаммов Lactobacillus acidophilus (LA-5) и Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BB-12) вызвало уменьшение размера инфаркта до значения близкого к контролю. У крыс, получавших LA-5 и BB-12, при сравнении с группой с ССВО, а также с группами, получавшими другие пробиотические штаммы, также отмечена нормализация количества лейкоцитов, уровня желчных кислот, трансформирующего фактора роста-β, интерлейкинов: IL-1α, IL-2, IL-6, IL-8, фактора некроза опухолей-α, липополисахарида и моноцитарного хемоаттрактантного белка-1 в крови. Полученные данные убедительно показывают перспективность дальнейшего изучения кардиотропного потенциала пробиотических микроорганизмов в трансляционных исследованиях.

https://doi.org/10.31857/S0869813922120020
PDF

Литература

Breton E, Fotso Soh J, Booij L (2022) Immunoinflammatory processes: Overlapping mechanisms between obesity and eating disorders? Neurosci Biobehav Rev 138:104688. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2022.104688

Wise J (2021) Covid-19: Highest death rates seen in countries with most overweight populations. Br Med J 372:n623. https://doi.org/10.1136/bmj.n623

Bansal M (2020) Cardiovascular disease and COVID-19. Diabetes & Metabol Syndr 14(3): 247–250. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2020.03.013

de Leeuw A, Oude Luttikhuis M, Wellen AC, Müller C, Calkhoven CF (2021) Obesity and its impact on COVID-19. J Mol Med (Berlin, Germany) 99(7): 899–915. https://doi.org/10.1007/s00109-021-02072-4

Вахитов ТЯ, Ситкин СИ (2014) Концепция суперорганизма в биологии и медицине. Экспер клин гастроэнтерол 107 (7):72-85. [Vakhitov TYa, Sitkin SI (2014) The superorganism concept in biology and medicine. Exp Clin Gastroenterol 107 (7):72–85. (In Russ)].

Megur A, Daliri EB, Baltriukienė D, Burokas A (2022) Prebiotics as a tool for the prevention and treatment of obesity and diabetes: classification and ability to modulate the gut microbiota. Int J Mol Sci 23(11): 6097. https://doi.org/10.3390/ijms23116097

Борщев ЮЮ, Буровенко ИЮ, Карасева АБ, Минасян СМ, Борщев ВЮ, Семенова НЮ, Борщева ОВ, Половинкин ВВ, Родионов ГГ, Суворов АН, Галагудза ММ (2020) Моделирование синдрома системной воспалительной реакции химической индукцией травмы толстого кишечника у крыс. Мед иммунол 22(1):87–98. [Borschev YuYu, Burovenko IYu, Karaseva AB, Minasyan SM, Borschev VYu, Semenova NYu, Borshcheva OV, Polovinkin VV, Rodionov GG, Suvorov AN, Galagudza MM (2020) Modeling of systemic inflammatory response syndrome by chemical induction of colon injury in rats. Med Immunol (Russia) 22(1):87–98. (In Russ)]. https://doi.org/10.15789/1563-0625-MOS-1839

Борщев ЮЮ, Минасян СМ, Буровенко ИЮ, Борщев ВЮ, Процак ЕС, Борщева ОВ, Галагудза ММ (2020) Влияние азитромицина на устойчивость миокарда к ишемии-реперфузии в условиях синдрома системной воспалительной реакции на фоне алиментарного ожирения. Бюл экспер биол мед 170 (11): 569–574. [Borshchev YuYu, Minasian SM, Burovenko IYu, Borshchev VYu, Protsak ES, Borshcheva OV, Galagudza MM (2020) The effect of azithromycin on myocardial resistance to ischemia/reperfusion in the setting of systemic inflammatory response syndrome and alimentary obesity. Bull Exp Biol Med 170(11): 569–574. (In Russ)]. https://doi.org/10.47056/0365-9615-2020-170-11-569-574

Борщев ЮЮ, Буровенко ИЮ, Карасева АБ, Минасян СМ, Процак ЕС, Борщев ВЮ, Семенова НЮ, Борщева ОВ, Суворов АН, Галагудза ММ (2021) Влияние качественного состава высокожировой диеты на уровень цитокинов и устойчивость миокарда к ишемии-реперфузии у крыс с синдромом системного воспалительного ответа. Мед иммунол 23(5): 1089-1104. [Borschev YuYu, Burovenko IYu, Karaseva AB, Minasyan SM, Protsak ES, Borschev VYu, Semenova NYu, Borshcheva OV, Suvorov AN, Galagudza MM (2021) Effect of the qualitative composition of a high-fat diet in rats with systemic inflammatory response syndrome upon myocardial resistance to ischemic-reperfusion injury and cytokine levels. Med Immunol (Russia) 23(5):1089–1104. (In Russ)]. https://doi.org/10.15789/1563-0625-EOT-2166

Borshchev YY, Sinitsa AV, Zakharchenko MM, Borshchev VY, Burovenko IY, Galagudza MM (2019) Effect of antibiotic-induced disbiosis and its correction with probiotics on myocardial tolerance to ischemia-reperfusion injury in SPF rats. Bull Exp Biol Med 166(4):440–443. https://doi.org/10.1007/s10517-019-04368-5

Sonin D, Papayan G, Pochkaeva E, Chefu S, Minasian S, Kurapeev D, Vaage J, Petrishchev N, Galagudza M (2016) In vivo visualization and ex vivo quantification of experimental myocardial infarction by indocyanine green fluorescence imaging. Biomed Opt Express 8(1):151–161. https://doi.org/10.1364/BOE.8.000151

Луговик ИА, Макарова МН (2021) Токсикологические исследования. Референтные интервалы массовых коэффициентов внутренних органов на выборке, состоящей из 1000 аутбредных крыс. Лабор животные для научн исследов 1: 3–11. [Lugovik IA, Makarova MN (2021) Toxicological Studies. Reference intervals of mass coefficients of internal organs in a sample of 1000 rats. Labor Animals for Study 1: 3–11. (In Russ)]. https://doi.org/10.29296/2618723X-2021-01-01

Ситкин СИ, Вахитов ТЯ, Демьянова ЕВ (2018) Микробиом, дисбиоз толстой кишки и воспалительные заболевания кишечника: когда функция важнее таксономии. Альманах клин мед 46 (5): 396–425. [Sitkin SI, Vakhitov TY, Demyanova EV (2018) Microbiome, gut dysbiosis and inflammatory bowel disease: That moment when the function is more important than taxonomy. Almanac Clin Med 46(5): 396–425. (In Russ)]. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2018-46-5-396-425

Zubadalashvili NG, Makhviladze MA, Diasamidze MT, Abdulashvili NN (2009) The comparative study of Linex and Lacto-G in treatment of adult patients with dysbacteriosis. Georgian Med News: Journ 170:38–42. PMID: 19556637

Ардатская МД, Бельмер СВ, Добрица ВП, Захаренко СМ, Лазебник ЛБ, Минушкин ОН, Орешко ЛС, Ситкин СИ, Ткаченко ЕИ, Суворов АН, Хавкин АИ, Шендеров БА (2015) Дисбиоз (дисбактериоз) кишечника: современное состояние проблемы. Комплексная диагностика и лечебная коррекция. Экспер клин гастроэнтерол 5 (117): 13–50. [Ardatskaya MD, Belmer SV, Dobrica VP, Zakharenko SM, Lazebnik LB, Minushkin ON, Oreshko LS, Sitkin SI, Tkachenko EI, Suvorov AN, Khavkin AI, Shenderov BA (2015) Dysbiosis (dysbacteriosis) of the intestine: current state of the problem. Comprehensive diagnostics and therapeutic correction. Exp Clin Gastroenterol 5 (117): 13–50. (In Russ)].

Суворов АН (2010) Клинические и профилактические возможности использования пробиотиков на основе Enterococcus faecium L3. Санкт–Петербург – Гастро-2010: материалы XII Междунар Славяно-Балтийс науч конгр СПб. М85. [Suvorov AN (2010) Clinical and prophylactic possibilities of using probiotics based on Enterococcus faecium L3. St. Petersburg - Gastro-2010: Materials of the XII Int Slavic-Baltic Scientific Congr SPb. M85. (In Russ)].

Бондаренко ВМ, Суворов АН (2008) Симбиотические энтерококки и проблемы энтерококковой оппортунистической инфекции. Журн микробиол эпидемиол иммунобиол 3:14. [Bondarenko VM, Suvorov AN (2008) Symbiotic enterococci and problems of enterococcal opportunistic infection. J Microbiol Epidemiol Immunobiol 3:14. (In Russ)].

Борщёв ЮЮ, Громова ЛВ, Ермоленко ЕИ, Грефнер НМ, Борщёва ИЮ, Груздков АА (2012) Реакция пептидгидролаз тонкой и толстой кишки крыс на введение антибиотиков. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 98(6): 724–733. [Borshchev YuYu, Gromova LV, Ermolenko EI, Grefner NM, Borshcheva IYu, Gruzdkov AA (2012) Reaktsiya peptidgidrolaz tonkoy i tolstoy kishki krys na vvedeniye antibiotikov. Russ J Physiol 98(6): 724–733. (In Russ)].

Буровенко ИЮ, Борщев ЮЮ, Минасян СМ, Процак ЕС, Шептицкий ВА, Галагудза ММ (2019) Исследование всасывания моносахаридов в изолированной петле тонкой кишки и устойчивости миокарда к ишемии-реперфузии у крыс при введении антимикробных препаратов. Экспер клин гастроэнтерол 3(163): 43–50. [Burovenko IYu, Borshchev YuYu, Minasian SM, Protsak ES, Sheptitskii VA, Galagudza MM (2019) The study of absorption of monosaccharides in the isolated intestine and resistance of the myocardium to ischemia-reperfusion in rats after administration of antimicrobial agents. Exp Clin Gastroenterol (3):43–50. (In Russ)].

Ажикова АК, Журавлева ГФ (2016) Исследование гематологических показателей крыс в норме и в условиях термического воздействия. Совр пробл науки образов 2:284. [Azhikova AK, Zhuravleva GF (2016) Research of hematologic indicators of rats is normal and in theconditions of thermal influence. Modern Probl Sci Educat 2:284. (In Russ)].

Чеснокова НП, Понукалина ЕВ, Полутова НВ, Бизенкова МН, Жевак ТН, Моррисон ВВ (2015) Лекция 1. Лейкоциты крови: общая характеристика, классификация, лейкопоэз и его регуляция. Междунар журн прикладн фундамент исследован 4(2):280–284. [Chesnokova NP, Ponukalina YEV, Polutova NV, Bizenkova MN, Zhevak TN, Morrison VV (2015) Lection 1. Blood leukocytes: general characteristics, classification, leukopoiesis and its regulation. Int J Appl Found Investig 4(2):280–284. (In Russ)].

Аверина ОВ, Ермоленко ЕИ, Ратушный АЮ, Тарасова ЕА, Борщев ЮЮ, Леонтьева ГФ, Крамская ТА, Котылева МП, Даниленко ВН, Суворов АН (2015) Влияние пробиотиков на продукцию цитокинов в системах in vitro и in vivo. Мед иммунол 17(5): 443–454. [Averina OV, Ermolenko EI, Ratushniy AYu, Tarasova EA, Borschev YuYu, Leontieva GF, Kramskaya TA, Kotyleva MP, Danilenko VN, Suvorov AN (2015) Influence of probiotics on cytokine production in the in vitro and in vivo systems. Med Immunol (Russia) 17(5):443–454. (In Russ)]. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2015-5-443-454

Bozkurt B, Kribbs SB, Clubb FJ Jr, Michael LH, Didenko VV, Hornsby PJ, Seta Y, Oral H, Spinale FG, Mann DL (1998) Pathophysiologically relevant concentrations of tumor necrosis factor-alpha promote progressive left ventricular dysfunction and remodeling in rats. Circulation 97(14): 1382–1391. https://doi.org/10.1161/01.cir.97.14.1382

Jia W, Xie G, Jia W (2018) Bile acid-microbiota crosstalk in gastrointestinal inflammation and carcinogenesis. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 15(2):111–128. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2017.119

Sinha SR, Haileselassie Y, Nguyen LP, Tropini C, Wang M, Becker LS, Sim D, Jarr K, Spear ET, Singh G, Namkoong H, Bittinger K, Fischbach MA, Sonnenburg JL, Habtezion A (2020) Dysbiosis-induced secondary bile acid deficiency promotes intestinal inflammation. Cell Host Microbe 27(4):659–670. https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.01.021

Vacca M, Celano G, Calabrese FM, Portincasa P, Gobbetti M, De Angelis M (2020) The Controversial Role of Human Gut Lachnospiraceae. Microorganisms 8(4):573. https://doi.org/10.3390/microorganisms8040573