Дипломная работа: Дослідження антагоністичних властивостей сучасних пробіотиків
М.В.Панчишина С.Ф.Олійник [20] за причинами, що їх викликають, розрізняють такі види дисбактеріозу:
І. Дисбактеріоз у практично здорових людей:
1 – віковий;
2 сезонний;
3 харчовий;
4 професійний;
ІІ. Дисбактеріоз у хворих:
при захворюваннях травного каналу неінфекційної природи;
при хворобах печінки;
при нфекційних захворюваннях травного каналу, включаючи протозойні і гельмінтні;
при атеросклерозі;
при злоякісних новоутвореннях;
ІІІ. Дисбактеріоз медикаментозний;
ІV. Дисбактеріоз після дії радіоактивного випромінювання;
V. Дисбактеріоз змішаної пироди.
Оцінюючи ряд наведених класифікацій, можна сказати, що деякі з них більше увагу акцентують на мікробіологічних характеристиках, інші - на клінічних проявах [21].
Існу велика кількість різних факторів, які призводять до порушення нормобіоценоза, спробуємо перерахувати найбільш важливіші. В першу чергу це необґрунтована та нераціональна антибіотикотерапія із призначенням препаратів низької якості, неправильного дозування або режиму введення препаратів напротязі доби, самолікування антибіотиками, що приводить до набутих кишковою флорою патогенних та інвазійних властивостей, розвитку стійкості до антибіотиків. Звичайно, впровадження антибіотиків у лікувальну практику було могутнім заходом у боротьбі з інфекційними хворобами, однак, з часом виявилися і негативні сторони дії цих препаратів.
Окрім антибактеріальних препаратів, до розвитку дисбактеріозу можуть приводити силіцилати, котрі стимулюють ріст гемолізуючих паличковидних і кокових форм, Campylobacter; кортикостероїди, які збільшують ріст грибів роду Candida; цитостатики, які викликають атрофію кишкового епітелію і зниження синтезу секреторного IgA, церукал, антисекреторні психотропні, адсорбенти, послаблююч препарати.
На превеликий жаль, ми мало уваги приділяємо аліментарним факторам. В той же час тривале неповноцінне або незбалансоване харчування із пріоритетом будь-яких речовин (надлишок білків або жирів, або вуглеводів), вживання рафінованих із низьким вмістом харчових волокон, ферментів, вітамінів або нетрадиційних продуктів, штучне або змішане вигодовування дітей прісними адаптованими або неадаптованими сумішами без біфідогенних властивостей, голодування, неправильний режим харчування приводять до певних змін мікробного спектра кишечника.
Наступною причиною формування дисбактеріозу являються різні кишкові інфекції, такі як дизентерія, сальмонелез, холера, вірусні враження і інші.
Різного роду ферментопатії із вродженими або набутими дефектами функцій слизисто оболонки кишечника: лактазна недостатність (непереносимость молока), трегелазна недостатність (непереносимость грибів) іт.д. в результаті розвивається синдром мальабсорбції, який приводить до стійких порушень мікробного складу кишечника.
Хронічн захворювання і порушення функцій органів травлення, такі як хронічний холецистит, панкреатит, гепатит приводять до розвитку кишкового дисбактеріозу.
Мікробіоценоз кишечника вважають екологічною системою, яка чутлива до несприятливих змін навколишнього середовища, тому склад кишкової флори змінюється при змін кліматогеографічних умов, тобто при нових умовах проживання, наприклад, при попаданні арктичні та антарктичні простори, космос, глибини океану. Також мікробіологічні зміни відбуваються при порушенні екології, обумовленою будуванням електростанцій, водосховищ, забруднення біосфери промисловими викидами, різними хімічними речовинами (розчинники, пестициди, сполуки хрому).
Навіть такі фактори, як фізичний та психологічний стреси при їх тривалому протіканні, також можуть порушувати мікробіоценоз кишечника [4].
Кишкова мікрофлора, яка являється частиною мікроекологіної системи організму, в нормальних умовах характеризується відносною постійністю видового складу. При дії зазначених вище несприятливих факторів відбувається порушення в нормальній мікрофлорі, які супроводжуються розвитком дисбактеріозів. Дисбактеріози в кишечнику в свою чергу призводять до цілого ряду розладів, причому не лише травної, але імунної і ендокринної систем.
Аналіз багаточисленної літератури показує, що лікування дисбактеріозу кишечника повинно бути комплексним і включати наступні направлення:
- дієтотерапія;
- зменшення патогенної анаеробної та факультативно-анаеробної мікрофлори;
- нормалізація кишкової мікрофлори з використанням пробіотиків;
- адсорбція і виведення токсичних речовин із кишечника;
- відновлення травлення;
- корекція імунного статусу;
- нормалізація обміну речовин [22].
Отже, не дивлячись на різноманітні причини, які лежать в основі порушення динамічно рівноваги мікробних асоціацій кишечника, їх розвиток все-таки характеризується рядом спільних ознак: збільшення кількості патогенних та умовно-патогенних мікрорганізмів із набуттям патогенних властивостей, та зменшення вмісту мікробів молочнокислого бродіння.
Таким чином, загальною проблемою сьогодення є вивчення симбіотичних асоціацій, як складають нормальну мікрофлору людини та вивчення впливу ряду препаратів на нормобіоценоз організму.
1.2 Антагоністичні властивості пробіотичних препаратів
Пробіотичн бактерії зустрічаються протягом всього ШКТ людини. Їх фізіологічне значення багатогранне, але в першу чергу вони беруть активну участь у забезпеченн захисної функції мікрофлори кишечника [23].
Серед молочнокислих бактерій, що найчастіше використовуються в пробіотичних препаратах для вживання людиною, G.W.Tannock наводить такі види, як: L.acidophilus, L.delbrueckii ss. bulgaricus, S.salivarius ss. thermophilus, B. adolescentis, B.bifidum, B.breve, B.longum, B.infantis [24].
Для пробіотичних препаратів використовують також бацили та гриби, більшість з яких традиційно пов`язані з травним каналом [25,26].
Молочнокисл бактерії своєю присутністю створюють антагоністичне середовище, направлене проти патогенних мікробів – грамнегативних та газоутворюючих анаеорбів. У кишковому тракті вони блокують рецептори щеплення хвороботворних мікроорганізмів і створюють умови для розвитку та росту корисних бактерій типу Е.соІі.
Молочнокисл бактерії представляють собою нерухомі мікроорганізми, які не утворюють спор, каталазонегативні, грампозитивні, не утворюють пігменту, не відновлюють нітратів до нітритів [27,28]. Вони є однією з розповсюджених у біосфері груп мікроорганізмів. Встановлено, що природним середовищем мешкання молочнокислих бактерій є ґрунт та ризосфера рослин [23,28]. Дослідження показали, що в травному тракті вивчених тварин містяться кількісно та якісно різні види молочнокислих бактерій, які змінюються в залежності від віку, засобів живлення та середовища існування тварин і людини. [29].
Біфідобактер являються строгими анаеробами. Являючись частиною мікрофлори кишечника людини вони відіграють важливу роль в життєдіяльності макроорганізма за рахунок підтримання певного рН (3.8 - 4.0) в товстому кишечнику, виділенню молочної, оцтової і масляної кислот, які запобігають росту багатьох патогенних та умовно-патогенних бактерій. Ці бактерії зброджують глюкозу до оцтової та L(+)-молочної кислот в молярному співвідношенні 3:2, з невеликою кількістю мурашиної та янтарної кислот. Біфідо- та лактобактерії приймають участь в синтезі і всмоктуванні вітамінів групи В, К, фолієвої і нікотинової кислот, сприяють синтезу незамінних амінокислот, кращому засвоюванню вітаміну D і солей Са. Метаболіти біфідо- та лактобактерій володіють також антиалергічною дією. Крім набору кислот ці бактерії також продукують вітаміни, причому вітаміни групи В (В1, В2) виробляються в більших кількостях, ніж в процес життєдіяльності кишкової палички [4]. Біфідобактерії включені до складу більше 70 різних продуктів харчування і до ряду терапевтичних препаратів, як застосовуються при порушеннях кишкового травлення у дітей, при ентероколітах, цирозах печінки, після застосування антибіотиків і для покращення кишково перистальтики.
Продукти життєдіяльності молочнокислих бактерій, мабуть, були одними з перших антисептиків мікробного походження. У народній медицині кисломолочні сполуки здавна застосовувались для лікування опіків та ран, при порушенні функції ШКТ.
Спочатку антагоністичну дію молочнокислих бактерій по відношенню до інших мікроорганізмів пояснювали лиш пригнічуючою дією органічних кислот (в першу чергу – молочної), які вони продукували. Пізніше вдалося виявити, що антагоністичні властивості бактерій грунтуються не тільки на утворенн органічних кислот, але й на утворенні специфічних антибіотичних речовин (їх називають бактеріоцинами або мікроцини, коліцини). Так, наприклад, S.lactis виділяє нізин, Str.cremoris-диплококцин, L.acidophilus - ацидофілін лактоцидин, L.brevis- бревін, L.plantanum - лактолін. Всі ці білогічно-активн речовини малостійкі і не мають високої антибіотичної активності.
Вивченню антибіотичних властивостей молочнокислих паличковидних бактерій була присвячена велика кількість робіт. Особливу увагу привертала ацидофільна паличка. Вона здатна приживатись в кишковому тракті, сприятливо діє на організм, пригнічу патогенну мікрофлору кишечника, сприяє виздоровленню від шлунково-кишкових захворювань. Ацидофільна паста використовується в акушерській практиці, дерматології та хірургії (лікування опіків, язв). Вважають, що антагоністичн властивості ацидофільної палички обумовлені як молочною кислотою, яку вона продукує, так і антибіотичними речовинами (Полонская 1952, 1959).
Після того, як було встановлено, що необхідним компонентом захисної мікрофлори кишечника є молочнокислі бактерії, вони стали найбільш вживаними мікроорганізмами для створення пробіотичних препаратів [30,31,32,33]. R.Fuller, вважає, що пробіотичний ефект введення лактобактерій здійснюється лише за умов збереження інших компонентів захисної флори та дефіциту лактобактерій. При відсутності цих умов ефективність лактобацил як пробіотиків сумнівна. Також не всі штами даного роду чи видів еквівалентні як пробіотики, так само як різний х вплив на органолептичні властивості ферментованого продукту [31].
Широке використання лактобактерій повязано з довготривалим історичним досвідом їх безпечного застосування в продуктах, в звязку з чим їх відносять до групи звичайно безпечних – “generally regarded as safe (GRAS)”. Звичайно має значення те, що велика кількість молочнокислих бактерій вже широко використовується в харчовій промисловості [34].
До теперішнього часу достеменно не відомо шлях, яким пробіотики здійснюють свій біологічний ефект, однак, відомі окремі фактори впливу на мікробну екосистему кишечника. Одним з механізмів дії пробіотиків є прямий антагоніз шляхом продукції певних хімічних компонентів різної молекулярної ваги. Ті, що мають білкову природу та кодуються плазмідами, належать до бактеріоцинів. Описано цілий ряд бактеріоцинів, які продукуються молочнокислими бактеріями. Крім того, антагоністична дія цих бактерій визначається також виділенням ними органічних кислот та низькомолекулярних метаболітів типу пептидів. Так само, жирн кислоти, що виробляються такими анаеробами як Bacteroides, можуть пригнічувати ентеротоксигенні E.coli та шигели. Спектр їх антагоністичної дії дуже широкий. Від низькомолекулярного метаболіту L.reuteri, який в очищеному вигляд реутерин, пригнічує зростання всіх тест мікроорганізмів. До дуже специфічно антагоністичної активності певних штамів лактобацил по відношенню до Clostridium ramosus [35].
Для підвищення антагоністичної активності молочнокислих бактерій використовують різні мутагенні фактори – ультрафіолетове опромінення, хімічні агенти: етиловий ефір, уретан, етиленіміни [28]. Дослідження показали, що під дією цих факторів антибіотичні властивості молочнокислих бактерій значно підсилюються. Різноманітні види молочнокислих бактерій здатні вступати між собою не тільки в антагоністичні, але й симбіотичні взаємовідносини.
Наприклад, при виключенні деяких факторів росту (вітамінів групи В і амінокислот), необхідних для двох штамів, обидва організма могли рости в симбіозі, так як кожний з них продукував біологічно активні речовини, потрібні один одному. Так, L.arabinosus 17-5 (потребує фенілаланін) і Str.faecalis R (потребує фолієву кислоту, треонін, серин, гистидин або гліцин) ростуть в симбіозі, коли фенілаланін, треонін і фолієва кислота не внесені в середовище.
Тривалість життя молочнокислих бактерій без пересівів багаторазово підвищується у присутності дріжджів. Розвиваючись спільно, вони утворюють “захисне суспільство”, не допускаючи до нього сторонніх мікроорганізмів [28,36,37]. Відомо, що лактобацили більш стійкі до антагоністичного впливу патогенних мікроорганізмів, ніж інші бактерії [36]. Лактобацили виділені із кишечника людей, що мали тривалий контакт з антибіотиками, характеризуються значною перехресною лікарською стійкістю, але їх антибіотикорезистентність – не стабільною.
За сучасним уявленням позитивна дія є багатокомпонентною і включає: пригнічення потенціальних патогенних мікроорганізмів за рахунок продукції антибактеріальних речовин, конкуренції за лімітуючі харчові сполуки; вплив пробіотиків на ферментну активність шкідливих кишкових мікроорганізмів; стимуляцію імунно системи макроорганізму; здатність лактобактерій асимілювати холестерол і таким чином знижувати вміст цього ліпіду в сироватці периферичної крові.
Крім значної антагоністичної активності лактобацил важливу роль відіграє їх висока адгезивність [7,38], з чим пов’язана здатність молочнокислих бактерій приживлятись на слизових оболонках різних порожнин макроорганізму. Так властивості є як у нормальної так і патогенної мікрофлори ШКТ. Мікроорганізми з високими адгезивними властивостями отримують селективну перевагу в конкуренц з менш пристосованими бактеріями. Кишкові молочнокислі бактер мукозасоційованими мікроорганізмами і саме це в значній мірі вносять вклад в феномен колонізаційної резистентності кишечника. Звідси слідує, що одним із основних критеріїв пошуку перспективних штамів лакто- та біфідобактерій є їх високі адгезивні властивості. Слід зазначити, що більшість бактерій не можуть приживлятися у кишечнику хворого на довгий час, тому лікувальна дія цих пробіотиків буде транзиторною. Взаємодія патогенних мікроорганізмів з епітелієм слизової оболонки травного тракту може бути обмежена завдяки присутності на ній популяцій сапрофітних чи молочнокислих бактерій, при руйнуванні якої можливий розвиток патологічних змін в організмі. У більшості видів лактобацил адгезивн властивості корелюють із високою антимікробною дією та лізоцимною активністю [28]. Необхідно зауважити, що отримати антибіотики із молочнокислих бактерій у чистому вигляді до цього часу не вдалося, так як вони під час виділення втрачають свою активність.
Мікрофлора кишечника (в основному анаеробні бактерії) за допомогою адгезинів прикріплюється до епітелію слизової оболонки. Адгезини (ліганди) бактерій – це біополімери, які складаються з унікальних для кожного виду субодиниць білкової, гліколіпідної або глікопротеїнової природи. Вони можуть бути лектинами, і у такому випадку вибірково зв'язуються з вуглеводневими детермінантами глікопротеїнів і гліколіпідів, при цьому кожному лектину відповідає певний вуглеводний залишок. Це приблизно можна порівняти з взаємодією антиген антитіло.
Біологічна плівка, яка утворюється виконує бар`єрну роль, вона затуляє рецептори слизово та підслизової оболонок від патогенних мікроорганізмів. Вона має негативний заряд служить бар`єром на шляху проникнення катіонів деяких антибіотиків, патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів. Вона захищає на тільки слизову оболонку, а і самі автохтонні бактерії від дії антибіотиків і антитіл. Лактобактерії володіють більшою адгезивністю, завдяки наявності у глікокалікс відносно великої кількості моносахаридів на відміну від бацил [39,40].
Отже, антагоністичні властивості лактобацил та їх здатність колонізувати епітелій КШТ, закріпляючись на його ворсинках, є основою для застосування цих мікроорганізмів у лікуванні дисбактеріозів, гастритів, язв КШТ. Такого стану можна досягти шляхом штучної колонізації кишечника бактеріями, які можуть впливати на мікроекологічну систему кишечника та організму хазяїна в цілому.
Ще однією з найважливіших функцій молочнокислих бактерій є їх участь у формуванн мунологічного статусу та функціонуванні імунної системи організму[41].
Дан щодо різнобічного впливу молочнокислих бактерій на імунну систему організму найбільш новітніми. Встановлено, що лактобактерії можуть діяти як адюванти гуморальної імунної відповіді у людей та експериментальних тварин [42,43]. Показана безпосередня активізуюча дія пробіотиків на Т-кілери та В-лімфоцити [13]. Живі, вбиті нагріванням та компоненти клітинних стінок лактобактерій, а також препарати з бацил виявились добрими активаторами печінкових перитонеальних макрофагів і мононуклеарних фагоцитів.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
