ВЛИЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ ЭНДОГЕННОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА МИКРОФЛОРУ КИШЕЧНИКА


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проблема алкоголизации детей и подростков, связанные с ней снижение трудового потенциала, социальная напряженность могут рассматриваться как важнейшие угрозы национальной безопасности. В представленном исследовании проведена оценка изменений микрофлоры кишечника при экспериментальной хронической эндогенной алкогольной интоксикацией у крыс, как составляющего понятия резистентности организма. Полученные данные являются частью клинико-экспериментального исследования изменений состояния резистентности организма, подвергшегося острому и хроническому воздействию алкоголя.

Полный текст

В настоящее время уровень потребления алкоголя считается одной из трех наиболее приоритетных проблем в области общественного здравоохранения в мировом масштабе [11, 14]. По данным Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, отравления спиртосодержащей продукцией занимают третье место в структуре острых отравлений и составляют 21,2 % [12]. Наиболее уязвимым для воздействия токсического фактора алкоголя является растущий организм [13]. Несовершенство и незрелость естественных защитных механизмов определяют тяжелые последствия воздействия этилового спирта на детский организм [1, 2, 6]. Согласно современным представлениям, эндогенная интоксикация (ЭИ)-это каскадный, стадийный, способный к прогрессированию генерализованный процесс, который обусловлен накоплением в кровяном русле токсических субстанций в концентрациях, превышающих функциональные возможности естественных систем детоксикации с последующим нарушением других органов и систем организма [3]. ЭИ является одним из типо вых патологических процессов, осложняющим течение большого количества заболеваний и приводящим к развитию полиорганной недостаточности [5]. Особое место в патогенезе ЭИ занимает дисфункция микробиоценозов в тех или иных биотопах человеческого организма, возникающая при различных патологических состояниях. При этом до настоящего времени недостаточно изучен вклад нарушений микробиоценоза кишечника в структуру формирования нарушений резистентности организма. В последние годы определились области, в которых от состояния микробной флоры, выраженности ее нарушений напрямую зависят успех и сама возможность проведения лечения основного заболевания. Нормальная микрофлора способна к осуществлению обезвреживающей функции в отношении многих токсических субстратов и метаболитов (нитраты, ксенобиотики, гистамин, мутагенные стероиды), предохраняя тем самым энтероциты и отдаленные органы от воздействия повреждающих факторов и канцерогенов [7]. Доказано, что негативные изменения микробиоценоза желудочно-кишечного тракта, снижая детоксикационную 40 Выпуск 4 (60). 2016 ©зеторСз ©шПГ ШШ функцию индигенной флоры, увеличивают функциональную нагрузку на печень. В перечне патологических процессов, развивающихся в печени и во внепеченочной билиарной системе, обусловленных транслокацией кишечной микрофлоры и ее токсинов во внутреннюю среду макроорганизма, представлены: неалкогольный сте-атоз, стеатогепатит, неспецифический реактивный гепатит, внутрипеченочный интралобулярный холестаз, печеночно-клеточная дисфункция, воспалительные процессы и дискинетические нарушения внепеченочного билиарного тракта [15]. Таким образом, от выраженности нарушений микробной флоры кишечника напрямую зависят успех и сама возможность проведения лечения хронической алкогольной интоксикации. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определить динамику изменений микрофлоры кишечника при экспериментальной хронической эндогенной алкогольной интоксикации у крыс разного возраста. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование было выполнено на 40 аутбредных лабораторных крысах-самцах в возрасте 3 и 6 месяцев, что соответствует возрасту 10 и 18 лет у человека [8]. Содержание животных и все манипуляции с ними соответствовали международными нормам и правилам по работе с позвоночными лабораторными животными. Световой цикл в помещениях был инвертирован для исключения негативного влияния суточных биоритмов на пищевое и питьевое поведение животных [10]. Животные были разделены на 4 группы: 2 контрольные, 2 экспериментальные (10 особей) в соответствии с возрастом: I контрольная группа - животные в возрасте 3 месяцев соответствует 10 годам у человека, II контрольная группа - животные 6 месяцам, что соответствует 18 годам у человека, I экспериментальная группа-животные 3 месяцев, II экспериментальная группа-животные 6 месяцев. Контрольные группы содержались в стандартных условиях с постоянным доступом к чистой воде. В экспериментальных группах в качестве единственного источника жидкости использовался 15%-й раствор этанола. На 20-е сутки эксперимента с целью подтверждения алкоголизации организма животного проводился тест предпочтения этанола [4]. Для этого животные помещались в индивидуальные клетки на 2,5 часа. После 2-часовой водно-пищевой депривации в клетку помещались две поилки: с чистой водой и с 15%-м раствором этанола. В течение следующих 30 мин подсчитывались объемы выпитых жидкостей и общее время контакта с каждой из поилок. После измерения объема выпитой жидкости высчитывался коэффициент предпочтения алкоголя (D = 100 %^алк / Vобщ). Оценка состояния микрофлоры кишечника крыс производилась дважды: до начала эксперимента (по истечению срока карантина) и на 40-е сутки эксперимента. Фекалии собирали непосредственно из прямой кишки в стерильный контейнер методом массирования кишечника для исключения попадания сторонней микрофлоры и мочевых осадков в образец. Микрофлора кишечника оценивалась методом бактериологического посева по стандартным методикам [7, 8]. В качестве объектов микробиологического исследования были выбраны Bifidobacterium spp., Lactobacterium spp., Escherichia coli, Escherichia coli hemolizating, Enteroccocus spp., Candida spp., Proteus spp. и Staphylococcus spp. Статистическая обработка производилась при помощи программы GraphPad Prism 5.0; проверка распределения осуществлялась по критериям Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка, межгрупповые различия оценивались по U-критерию Манна-Уитни и при помощи двухфакторного дисперсионного анализа с пост-хок тестом Ньюмена-Кеулса. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ При проведении теста предпочтения были обнаружены изменения в питьевом поведении крыс, подвергнутых хронической добровольной алкоголизации. Так, в I и II экспериментальных группах было выявлено достоверное увеличение абсолютных объемов потребления воды и 15%-го раствора этанола (рис. 1). Рис. 1. Динамика питьевого поведения крыс на фоне добровольной хронической 20-дневной алкоголизации Данные изменения связаны с развитием полидипсии как симптома алкогольной интоксикации [11]. При этом в экспериментальной группе к 20-м суткам эксперимента была отмечена выраженная тенденция (p = 0,0811) к повышению коэффициента предпочтения алкоголя, что может отражать успешное воспроизведение не только хронической алкогольной интоксикации, но и формирование алкогольной зависимости у крыс I и II экспериментальных групп [4] (рис. 2). Констатация данного факта стала критерием начала проведения лабораторных исследований состояния микрофлоры в период органической и психической алкогольной зависимости. Выпуск 4 (60). 2016 41 ІШторСз Проведенное микробиологическое исследование выявило изменения в составе микробной флоры I и II контрольных групп крыс, I и II экспериментальных группах. В I и II контрольных группах наблюдалась адаптационная стабилизация микрофлоры кишечника, соответствующая периоду пребывания экспериментальных животных на карантине (табл.). При анализе результатов микробиологического исследования в I и II опытных группах было выявлено, что пул Bifidobacterium spp. был в пределах нормы и составил 2,2*108-1*108 КОЕ (рис. 3). Содержание Lactobacterium spp. также было выявлено в пределах нормы 2,2* 107-1*107 КОЕ (рис. 4). В I и II экспериментальных группах было выявлено достоверное увеличение количества патогенной флоры. Так, при анализе непробиотических штаммов на 40-е сутки добровольной алкоголизации крыс по сравнению с нормой было показано статистически досто- Рис. 2. Питьевое поведение и предпочтение алкоголя у крыс на фоне добровольной хронической 20-дневной алкоголизации, *p < 0,05; **p < 0,01 Сравнительная динамика микробиоты кишечника во время адаптационного периода, Log10 (КОЕ/мл), M ± m Микрофлора кишечника I контрольная группа II контрольная группа при поступлении по окончании карантина при поступлении по окончании карантина Bifidobacterium spp. 8,63 ± 0,33 8,42 ± 0,21 8,33 ± 0,22* 8,18 ± 0,23 Lactobacterium spp. 7,08 ± 0,53 7,75 ± 0,11 7,33 ± 0,17 7,00 ± 0,39 E. coli. 6,75 ± 0,13 7,19 ± 0,43 6,92 ± 0,08 7,38 ± 0,36 E. coli hemolizating. 3,33 ± 2,46 3,17 ± 0,69 3,33 ± 0,71 3,83 ± 0,11 Enterococcus spp. 5,58 ± 1,16 5,25 ± 0,54 6,50 ± 0,22 6,33 ± 0,42 Proteus spp. 0 0 0 0 Staphylococcus spp. 1,00 ± 0,43 0,50 ± 0,34 1,08 ± 1,62 0,83 ± 0,44 Candida spp. 0 0 0 0 Рис. 3. Изменение числа КОЕ Bifidobacterium spp. в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации Рис. 4. Изменение числа КОЕ Lactobacterium spp. в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации 42 Выпуск 4 (60). 2016 верное снижения Escherichia coli, которое составило 1,2*107-2,1 *105 КОЕ (рис. 5). Рис. 6. Изменение числа КОЕ Enteroccocus spp. в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации Рис. 7. Изменение числа КОЕ Staphylococcus spp. в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации По результатам оценки изменения уровня Escherichia coli hemolizating прослеживалась более выраженная тенденция увеличения титра (1 *107-1 *106 КОЕ) (рис. 8). Рис. 5. Изменение числа КОЕ Escherichia coli. В фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации Также было выявлено повышение Enteroccocus spp. 1,2*107-1,1*107 КОЕ (рис. 6) и ряда штаммов Staphylococcus spp. 1 *102-1 *101 КОЕ в различных концентрациях (рис. 7). Рис. 8. Изменение числа КОЕ Escherichia coli hemolizating в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации Рис. 9. Изменение числа КОЕ Candida spp . в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации При проведении добровольной алкоголизации в группах крыс были выделены микроорганизмы семейства Proteus spp. в различных концентрациях (1,1 *102- 1,3*101) (рис. 10). Рис. 10. Изменение числа КОЕ Proteus spp. в фекалиях крыс на фоне добровольной хронической 40-дневной алкоголизации Выпуск 4 (60). 2016 43 ЩШгорСз [ЩсмеТКЩ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Проведение теста предпочтения при экспериментальном моделировании хронической алкогольной интоксикации является важным методологическим дополнением, определяющим критерии достижения стадии органической и психической алкогольной зависимости. При этом алкоголизация достигается к 20-м суткам экспериментальной модели. 2. При экспериментальном исследовании микрофлоры кишечника важным этапом, определяющим достоверность результатов является учет периода адаптационной стабилизации микрофлоры за время период пребывания животного в карантине. 3. Хроническая эндогенная алкогольная интоксикация у крыс I и II экспериментальных групп сопровождается изменением равновесия биоценоза кишечника в сторону патогенной флоры. При этом наиболее выраженный сдвиг биоценоза в сторону патогенной флоры наблюдается у животных старшей возрастной группы - II экспериментальная группа. 4. Состояние микрофлоры кишечника является важным функциональным звеном резистентности организма, учет изменений которой является значимой составляющей персонализированного подхода к определению тактики лечения детей с хронической алкогольной интоксикацией. ЛИТЕРАТУРА
×

Об авторах

Лилия Петровна Кнышова

Волгоградский государственный медицинский университет; ГБУ ВМНЦ; ГБУ ВМНЦ

Email: knyshova-liliya@inbox.ru
преподаватель кафедры медицины катастроф

С. В. Поройский

Волгоградский государственный медицинский университет; ГБУ ВМНЦ

кафедра медицины катастроф; лаборатория моделирования патологии

А. Т. Яковлев

НИИ фармакологии

лаборатория психофармакологии

Е. И. Морковин

ГБУ ВМНЦ; НИИ фармакологии

лаборатория геномных и протеомных исследований; лаборатория психофармакологии

Список литературы

  1. Булычева О. С. и др. Подростковый алкоголизм как угроза жизни / А. В. Бухало, О. А. Гомазкова, О. С. Булычева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2012. - № 1. - С. 53.
  2. Каурина А. В. и др. Алкоголизм и наркомания как медикосоциальная проблема населения Российской федерации / А. В. Каурина, А. В. Харитонова, С. В. Поройский // Международный студенческий научный вестник. - 2015. - № 2. - С. 176-177.
  3. Кнышова Л. П. и др. Экзо- и эндогенные этиологические факторы нарушения микробиоценоза / Л. П. Кнышова, А. Т. Яковлев, С. С. Ларионов // Современные инновации. - 2016. - № 5 (7). - С. 53-57.
  4. Кнышова Л. П. и др. Критерии достоверности воспроизведения экспериментальной модели хронической алкогольной интоксикации / Л. П. Кнышова, С. В. Поройский, А. Т Яковлев, Е. И. Морковин, А. С. Тарасов // Волгоградский научно-медицинский журнал. - 2016. - № 4 (52).
  5. Писарев В. Б. и др. Бактериальный эндотоксикоз: взгляд патолога / В. Б. Писарев, Н. В. Богомолова, В. В. Новочадов - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2008. - С. 310.
  6. Поройский С. В. и др. Наркомания и молодое поколение / А. С. Гребенникова, С. В. Поройский, Е. Б. Сысу ев // Успехи современного естествознания. - 2013. - № 9. - С. 94.
  7. Прокопенко К. М. Антагонистическая активность пробиотических штаммов по отношению к условно-патогенным микроорганизмам и лакто- и бифидобактериям / К. М. Прокопенко, Л. П. Кнышова // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. - 2015. - № 6-2. - С. 148-152.
  8. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / под ред. Н. Н. Каркищенко, С. В. Грачева. - М.: Профиль-2С, 2010. - С. 358.
  9. Сысуева Ю. В. и др. Изменение микробиоценоза кишечника как элемент эндогенной интоксикации при раке молочной железы / Л. П. Кнышова, Ю. В. Сысуева, Ю. Н. Нартя // Евразийский союз ученых. - 2015. - № 10 (19). - С. 91-93.
  10. Тарасов А. С. и др. Влияние агонистов мелатониновых рецепторов на профиль экскреции 6-сульфатоксимелатонина у крыс, подвергнутых комбинированному стрессу / А. С. Тарасов, В. В. Степанова, Е. И. Морковин // Вестник ВолгГМУ. - 2015. - № 4 (56). - С. 110-112.
  11. Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Волгоградской области. Актуальные проблемы здоровья населения Волгоградской области, обусловленные злоупотреблением алкоголем по результатам социально-гигиенического мониторинга. - Волгоград, 2015. - С. 1-5.
  12. Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Волгоградской области. Анализ результатов токсикологического мониторинга в Волгоградской области за первое полугодие 2016 г. (по данным статистической формы № 12-15). - Волгоград, 2016. - С. 3-7.
  13. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Анализ острых отравлений, в том числе алкоголем, населения Волгоградской области в 2011 году по показателям социально-гигиенического мониторинга. - Волгоград, 2012. - С. 2-3.
  14. Харитонова А. В. и др. Структура заболеваемости населения социально значимыми болезнями / А. В. Харитонова, А. В. Каурина, А. В. Михно, С. В. Поройский // Международный студенческий научный вестник. - 2015. - № 2. - С. 183-184.
  15. Шейман Б.С. и др. Дифференциально-диагностические признаки определения схемы детоксикационной терапии у больных с различной патологией / Б. С. Шейман, О. И. Осадчая, К. Г. Козинец // Лаб. диагностика. - 1999. - № 4. - С. 11-13.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Кнышова Л.П., Поройский С.В., Яковлев А.Т., Морковин Е.И., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79562 от 27.11.2020 г.