Борщев Юрий Юрьевич – заведующий научно-исследовательским отделом токсикологии Института экспериментальной медицины
Санкт-Петербург
Head of the Toxicology Research Department
St. Petersburg
Минасян Саркис Минасович – к.м.н., старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела микроциркуляции и метаболизма миокарда, Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова; старший научный сотрудник, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Санкт-Петербург
PhD (Medicine), Senior Research Associate, Research Laboratory of Microcirculation and Myocardial Metabolism, V. Almazov National Medical Research Center; Senior Research Associate, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University
St. Petersburg
Карасева Алена Борисовна – научный сотрудник научно-исследовательского отдела молекулярной микробиологии
Санкт-Петербург
Research Associate, Department of Molecular Microbiology
St. Petersburg
Буровенко Инесса Юрьевна – младший научный сотрудник научноисследовательского отдела токсикологии ЦДТИ
Санкт-Петербург
Junior Research Associate, Department of Toxicology
St. Petersburg
Борщев Виктор Юрьевич – студент
Санкт-Петербург
Student
St. Petersburg
Борщева Ольга Викторовна – младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела токсикологии ЦДТИ
Санкт-Петербург
Junior Research Asociate, Department of Toxicology
St. Petersburg
Буровенко Дмитрий Викторович – начальник управления по довузовской подготовке и международной деятельности МФТИ, ассистент кафедры общей физики
Москва
Head, Department for Preuniversity Training and International Affairs, Assistant of the Department of General Physics
Moscow
Суворов Александр Николаевич – д.м.н., член-корр. РАН, заведующий научно-исследовательским отделом молекулярной микробиологии, Институт экспериментальной медицины; заведующий кафедрой фундаментальной медицины и медицинских технологий, Санкт-Петербургский государственный университет
Санкт-Петербург
PhD, MD (Medicine), Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Head, Research Department of Molecular Microbiology, Institute of Experimental Medicine; Head, Department of Fundamental Medicine and Medical Technologies, St. Petersburg State University
St. Petersburg
Галагудза Михаил Михайлович – д.м.н., профессор, член-корр. РАН, директор Института экспериментальной медицины, Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова; профессор, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Адрес для переписки:Галагудза Михаил Михайлович –ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения РФ197341, Россия, Санкт-Петербург, пр. Пархоменко, 15а. Тел.: 8 (812) 702-37-00.Факс: 8 (812) 702-37-01.
PhD, MD (Medicine), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Director, Institute of Experimental Medicine, V. Almazov National Medical Research Center, St. Petersburg; Professor, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University
Address for correspondence:Mikhail M. Galagudza –V. Almazov National Medical Research Center 15a Parkhomenko AveSt. Petersburg197341 Russian FederationPhone: +7 (812) 702-37-00.Fax: +7 (812) 702-37-01.
Экспериментальная медицина предоставляет научной общественности большой массив сведений о терапевтической эффективности пробиотических штаммов. Однако, с позиции доказательной медицины, перечень нозологий, контролируемых пробиотиками, ограничен антибиотико-ассоциированной диареей у взрослых и детей, диареей, ассоциированной с Clostridium difficile, острой инфекционной диареей у детей и взрослых, эрадикационной терапией, язвенным колитом и синдромом раздраженной кишки. В последнее время к этим заболеваниям прибавляются обоснованные рекомендации врачей для применения пробиотических препаратов с целью модулирования иммунитета. В продолжение представленного ряда заболеваний, учитывая проницаемость для патогенной и условно-патогенной микробиоты барьеров ЖКТ и иммунной системы, представляется логичным предположение об эффективности пробиотиков, как симбиотических регуляторов, в отношении нервной и сердечно-сосудистой систем. Также необходимо учитывать, что цивилизационным приобретением в человеческой популяции являются нарушения метаболизма в виде ожирения, с воспали тельным ответом низкой интенсивности, с характерным цитокиновым паттерном. В этой связи, нами предлагается научная гипотеза об эффективности пробиотических штаммов в отношении увеличения устойчивости миокарда к ишемическому-реперфузионному повреждению, благодаря их способности блокирования отдельных звеньев цитокинового каскада при формировании ответной воспалительной реакции, для последующей трансляции в клиническую практику.
Разработка и валидация новой экспериментальной модели синдрома системного воспалительного ответа (ССВО) на крысах самцах стока Wistar, включающей ожирение, острый воспалительный процесс толстой кишки и антибиотик-индуцированный дисбиоз, стала основой для исследования эффективности пробиотических препаратов в отношении устойчивости миокарда к ишемическомуреперфузионному повреждению (ИРП). У крыс с ССВО обнаружено значимое увеличение размера зоны инфаркта на 28% в экспериментах на изолированном перфузируемом сердце при глобальной ишемии-реперфузии. Существенные изменения лейкоцитарной формулы и иммунологических показателей, сопутствующие ССВО, корректировались введением смеси пробиотических штаммов L. acidophilus (LA-5) и B. animalis subsp. lactis (BB-12), а также изолированного штамма L. delbrueckii TS1-06. У крыс обеих групп с пробиотической коррекцией наблюдали уменьшение зоны инфаркта по сравнению с группой ССВО. Отмечены общие и специфические изменения IL-2, трансформирующего фактора роста-b (TGF-b) и фактора некроза опухолей-a (TNFa). Уменьшение размера инфаркта миокарда при помощи пробиотиков может быть связано с блокированием цитокинов первого порядка, что приводит к «разрыву» провоспалительного каскада. Подтверждена необходимость глубокого исследования механизмов кардиопротекции, опосредованной пробиотиками, в связи с перспективами их применения как симбиотической альтернативы биологическим препаратам, блокирующим основные провоспалительные цитокины.
Experimental medicine provides the scientific community with a plethora of information on therapeutic efficacy of probiotic strains. However, from the point of view of evidence-based medicine, the list of disorders controlled by probiotics is limited to antibiotic-associated diarrhea in adults and children, Clostridium difficile-associated diarrhea, acute infectious diarrhea in children and adults, eradication therapy, ulcerative colitis and irritable bowel syndrome. Recently, these indications are also amended by well-validated clinical guidelines for the usage of probiotic preparations, in order to modulate immunity. Given the permeability of gastrointestinal and immune system barriers for pathogenic and opportunistic microbiota, it seems logical to assume the effectiveness of probiotics as potential symbiotic regulators of nervous and cardiovascular systems. It should also be taken into account that metabolic disorders, e.g., obesity, with a low-intensity inflammatory response and characteristic cytokine pattern, are acquired as a gain of human civilization. In this regard, we propose a scientific hypothesis about the effectiveness of probiotic microbial strains in increasing myocardial resistance to ischemic-reperfusion injury, due to their ability to block individual links of the cytokine cascade during the development of inflammatory response, for its subsequent translation into clinical practice.
The development and validation of a new experimental model of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) in male Wistar rats, including obesity, acute inflammatory process of the colon, and antibiotic-induced dysbiosis, became basic to the study of efficacy of probiotic drugs in terms of myocardial resistance to ischemicreperfusion injury (IRI). Rats with SIRS showed a significantly increased size of the infarction area (+28%) upon experiments with isolated perfused heart under global ischemia-reperfusion conditions. Significant changes in the leukocyte formula and immunological parameters associated with SIRS were corrected by introduction of a mixture of probiotic strains L. acidophilus (LA-5) and B. animalis subsp. lactis (BB-12), and the isolated strain L. delbrueckii TS1-06. In both groups with probiotic correction, there was a decrease in the infarction area compared to the SIRS group. General and specific changes in IL-2, transforming growth factor-b (TGF-b) and tumor necrosis factor-a (TNFa) were noted. The reduction of myocardial infarction by probiotics may be related to the blocking of first-order cytokines, which leads to a «break» of proinflammatory cascade. A need for in-depth study of cardioprotective mechanisms mediated by probiotics was confirmed due to their potential usage as a symbiotic alternative to biological drugs which block the main pro-inflammatory cytokines.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.