Влияние пробиотического штамма Lactobacillus delbrueckii TS1-06 на размер инфаркта миокарда и иммунологические параметры у крыс Wistar с синдромом системного воспалительного ответа

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.

1. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Карасева А.Б., Минасян С.М., Борщев В.Ю., Семенова Н.Ю., Борщева О.В., Половинкин В.В., Родионов Г.Г., Суворов А.Н., Галагудза М.М. Моделирование синдрома системной воспалительной реакции химической индукцией травмы толстого кишечника у крыс // Медицинская иммунология, 2020. T. 22, № 1. С. 87-98. https://doi.org/10.15789/1563-0625MOS-1839.

2. Третьякова Ю.И., Антипова А.А., Шулькина С.Г. Особенности цитокинового профиля у больных язвенным колитом // Современные проблемы науки и образования, 2017. № 6. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=27276.

3. Хавкин А.И., Комарова О.Н. Продукты метаболизма кишечной микрофлоры: возможна ли избирательная коррекция? Вопросы современной педиатрии, 2015. Т. 14, № 2. С. 212-218.

4. Bailey M.T., Coe C.L. Maternal separation disrupts the integrity of the intestinal microflora in infant rhesus monkeys. Dev. Psychobiol., 1999, Vol. 35, pp. 146-155.

5. Belizário J.E., Faintuch J., Garay-Malpartida M. Gut microbiome dysbiosis and immunometabolism: new frontiers for treatment of metabolic diseases. Mediators Inflamm., 2018, Vol. 2018, 2037838. https://doi.org/10.1155/2018/2037838.

6. Borshchev Y.Y., Minasian S.M., Protsak E.S., Semenova N.Y., Borshcheva O.V., Galagudza M.M., Burovenko I.Y., Borshchev V.Y. Effects of tetracycline on myocardial infarct size in obese rats with chemicallyinduced colitis. PLoS One, 2019, Vol. 14, no. 11, e0225185. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0225185.

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

8. de Leeuw A., Oude Luttikhuis M., Wellen A.C., Müller C., Calkhoven C.F. Obesity and its impact on COVID-19. J. Mol. Med. (Berl.), 2021, Vol. 99, no. 7, pp. 899-915.

9. Emmrish J. Monoclonal antibodies and interleukins. Falk Sympos. (Innovative concepts in inflammatory bowel disease), 2002, no. 105, p. 74.

10. Ettinger G., MacDonald K., Reid G., Burton J.P. The influence of the human microbiome and probiotics on cardiovascular health. Gut Microbes, 2014, Vol. 5, no. 6, pp. 719-728.

11. Kumari A., Pasini P., Deo S.K., Flomenhoft D., Shashidhar H., Daunert S. Biosensing systems for the detection of bacterial quorum signaling molecules. Anal. Chem., 2006, Vol. 78, no. 22, pp. 7603-7609.

12. Minasian S.M., Galagudza M.M., Dmitriev Y.V., Kurapeev D.I., Vlasov T.D. Myocardial protection against global ischemia with Krebs-Henseleit buffer-based cardioplegic solution. J. Cardiothorac. Surg., 2013, Vol. 8, 60. https://doi.org/10.1186/1749-8090-8-60.

13. Song Z., Brassard P., Brophy J.M. A meta-analysis of antibiotic use for the secondary prevention of cardiovascular diseases. Can. J. Cardiol., 2008, Vol. 24, no. 5, pp. 391-395.

14. Wise J. Covid-19: Highest death rates seen in countries with most overweight populations. BMJ, 2021, Vol. 372, n623. https://doi.org/10.1136/bmj.n623.

15. Zahn R., Schneider S., Frilling B., Seidl K., Tebbe U., Weber M., Gottwik M., Altmann E., Seidel F., Rox J., Höffler U., Neuhaus K.L., Senges J., Working Group of Leading Hospital Cardiologists. Antibiotic therapy after acute myocardial infarction: a prospective randomized study. Circulation, 2003, Vol. 107, no. 9, pp. 1253-1259.