Экспериментальная оценка иммуномодулирующей активности липополисахаридов бактерии рода Sinorhizobium
|
Перечень условных обозначений (сокращений) 3
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. Обзор литературы 8
1.1. Структура и биологическая роль липополисахаридов бактерий 8
1.2. Применение липополисахаридов в медицине 13
1.3. Характеристика бактерий рода Sinorhizobium и их значение 19
1.4. Иммунодефициты и их коррекция 20
ГЛАВА II. Материалы и методы 26
2.1. Материалы исследований 26
2.1.1. Лабораторные животные 26
2.1.2. Препарат создания модели иммунодефицита 27
2.1.3. Препарат группы сравнения 30
2.1.4. Фракции липополисахаридов Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas
aeruginosa и Escherichia coli 31
2.2. Методы исследований 31
2.2.1. Расчет органометрических характеристик паренхиматозных органов
31
2.2.2. Статистическая обработка 34
ГЛАВА III. Результаты и обсуждение 36
3.1. Анализ органометрических характеристик органов при иммунодефиците и на фоне применения фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti
36
3.2. Анализ органометрических характеристик органов при иммунодефиците и на фоне применения фракций липополисахаридов Pseudomonas aeruginosa
38
3.3. Анализ органометрических характеристик органов при иммунодефиците
и на фоне применения фракций липополисахаридов Escherichia coli 40
3.4. Сравнительная характеристика органометрических исследований липополисахаридов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. Обзор литературы 8
1.1. Структура и биологическая роль липополисахаридов бактерий 8
1.2. Применение липополисахаридов в медицине 13
1.3. Характеристика бактерий рода Sinorhizobium и их значение 19
1.4. Иммунодефициты и их коррекция 20
ГЛАВА II. Материалы и методы 26
2.1. Материалы исследований 26
2.1.1. Лабораторные животные 26
2.1.2. Препарат создания модели иммунодефицита 27
2.1.3. Препарат группы сравнения 30
2.1.4. Фракции липополисахаридов Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas
aeruginosa и Escherichia coli 31
2.2. Методы исследований 31
2.2.1. Расчет органометрических характеристик паренхиматозных органов
31
2.2.2. Статистическая обработка 34
ГЛАВА III. Результаты и обсуждение 36
3.1. Анализ органометрических характеристик органов при иммунодефиците и на фоне применения фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti
36
3.2. Анализ органометрических характеристик органов при иммунодефиците и на фоне применения фракций липополисахаридов Pseudomonas aeruginosa
38
3.3. Анализ органометрических характеристик органов при иммунодефиците
и на фоне применения фракций липополисахаридов Escherichia coli 40
3.4. Сравнительная характеристика органометрических исследований липополисахаридов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность исследования. За последние годы наблюдается снижение иммунологической реактивности большей части населения, что выражается в повышении уровня острых и хронических инфекционных заболеваний, связанных с условно-патогенными и оппортунистическими инфекциями. На фоне массового приема антибактериальных противогрибковых, противовирусных и других химиотерапевтических препаратов наблюдается значительное подавление иммунореактивности организма и снижение его защитных свойств. В связи с этим большой интерес современной медицинской науки представляет разработка и применение иммунокоррегирующих препаратов в комплексной терапии больных с заболеваниями, характеризующимися вялым, рецидивирующим течением с устойчивостью к адекватной этиотропной терапии (Соловьева Т.Ф., Оводов Ю.С., 2003).
Известны различные группы препаратов, обладающих
иммуномодулирующими эффектами, однако иммунокорректоры из клеточной стенки грамотрицательных бактерий незаслуженно обходят стороной, хотя их эффективность периодически обсуждается и доказывается в научных публикациях. Клеточная стенка таких бактерий содержит уникальный полифункциональный компонент - липополисахариды (ЛПС), не имеющий аналогов в животном мире, который отвечает за иммунологические, биохимические и патофизиологические особенности течения инфекционного процесса. Широкий спектр биологических свойств ЛПС объясняет большое внимание клиницистов и экспериментаторов к данному макромолекулярному компоненту микробной клетки (Сибиряк С.В., Алехин Е.К., 2008).
В современной медицине широко используются разные иммуномодуляторы микробного происхождения: ГМДП, ИРС-19, рибомунил, анатоксин
стафилококковый очищенный (АСО), Иммуновак-ВП-4 и многие другие. Клинический эффект этих средств установлен многими авторами (Голощапова
Е.Н., 1997; Гремякова Т.А., Фомченков В.М., Фурсова Н.К., Волковой К.И., 1996; Хаитов P.M., Пинегин Б.В., 1997; 2001), однако практически нет данных и исследований применения и эффективности ЛПС таких широко распространенных бактерий, как бактерии рода Sinorhizobium. Интерес к этому роду бактерий вызван тем, что ЛПС патогенных грамотрицательных микроорганизмов содержит токсичный для человека липид А, а бактерии рода Sinorhizobium не представляют никакой опасности для организма, так как являются широко распространенными почвенными симбионтами растений (Затовская Т.В., 2012). В то же время фракции ЛПС этих бактерий с
биохимической точки зрения должны обладать схожими
иммуномодулирующими эффектами, что не исключает возможности их использования в качестве препаратов лечебно-диагностического назначения (Лиходед В.Г., Ющук Н.Д., Яковлев М.Ю., 1996).
Таким образом, обзор литературных источников показывает значение применения ЛПС микробного происхождения в качестве иммуномодуляторов, однако экспериментальное применение и сравнительная характеристика ЛПС бактерий рода Sinorhizobium практически не изучено, что определяет актуальность наших исследований.
Цель исследования. Провести сравнительную характеристику иммуномодулирующих свойств очищенных липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium в эксперименте на лабораторных животных.
Задачи исследования.
1. Охарактеризовать изменения органометрических характеристик мышей после применения фракций липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium на фоне иммунодефицита.
2. Изучить влияние фракций липополисахаридов бактерий Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические показатели иммунодефицитных мышей.
3. Провести сравнительную оценку влияния липополисахаридов бактерий Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические характеристики мышей.
Научная новизна и теоретическая ценность работы. Новизна исследования заключается в сравнительном изучении иммуномодулирующих свойств ЛПС бактерий рода Sinorhizobium при экспериментальном иммунодефиците лабораторных мышей - их влияния на изменения органометрических характеристик.
Научно-практическая значимость. Работа представляет научно¬
практический интерес, заключающийся в сравнительном изучении иммуномодулирующих свойств ЛПС бактерий рода Sinorhizobium. Полученные в результате работы данные могут быть использованы в разработке новых безопасных иммуномодулирующих препаратов.
Известны различные группы препаратов, обладающих
иммуномодулирующими эффектами, однако иммунокорректоры из клеточной стенки грамотрицательных бактерий незаслуженно обходят стороной, хотя их эффективность периодически обсуждается и доказывается в научных публикациях. Клеточная стенка таких бактерий содержит уникальный полифункциональный компонент - липополисахариды (ЛПС), не имеющий аналогов в животном мире, который отвечает за иммунологические, биохимические и патофизиологические особенности течения инфекционного процесса. Широкий спектр биологических свойств ЛПС объясняет большое внимание клиницистов и экспериментаторов к данному макромолекулярному компоненту микробной клетки (Сибиряк С.В., Алехин Е.К., 2008).
В современной медицине широко используются разные иммуномодуляторы микробного происхождения: ГМДП, ИРС-19, рибомунил, анатоксин
стафилококковый очищенный (АСО), Иммуновак-ВП-4 и многие другие. Клинический эффект этих средств установлен многими авторами (Голощапова
Е.Н., 1997; Гремякова Т.А., Фомченков В.М., Фурсова Н.К., Волковой К.И., 1996; Хаитов P.M., Пинегин Б.В., 1997; 2001), однако практически нет данных и исследований применения и эффективности ЛПС таких широко распространенных бактерий, как бактерии рода Sinorhizobium. Интерес к этому роду бактерий вызван тем, что ЛПС патогенных грамотрицательных микроорганизмов содержит токсичный для человека липид А, а бактерии рода Sinorhizobium не представляют никакой опасности для организма, так как являются широко распространенными почвенными симбионтами растений (Затовская Т.В., 2012). В то же время фракции ЛПС этих бактерий с
биохимической точки зрения должны обладать схожими
иммуномодулирующими эффектами, что не исключает возможности их использования в качестве препаратов лечебно-диагностического назначения (Лиходед В.Г., Ющук Н.Д., Яковлев М.Ю., 1996).
Таким образом, обзор литературных источников показывает значение применения ЛПС микробного происхождения в качестве иммуномодуляторов, однако экспериментальное применение и сравнительная характеристика ЛПС бактерий рода Sinorhizobium практически не изучено, что определяет актуальность наших исследований.
Цель исследования. Провести сравнительную характеристику иммуномодулирующих свойств очищенных липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium в эксперименте на лабораторных животных.
Задачи исследования.
1. Охарактеризовать изменения органометрических характеристик мышей после применения фракций липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium на фоне иммунодефицита.
2. Изучить влияние фракций липополисахаридов бактерий Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические показатели иммунодефицитных мышей.
3. Провести сравнительную оценку влияния липополисахаридов бактерий Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические характеристики мышей.
Научная новизна и теоретическая ценность работы. Новизна исследования заключается в сравнительном изучении иммуномодулирующих свойств ЛПС бактерий рода Sinorhizobium при экспериментальном иммунодефиците лабораторных мышей - их влияния на изменения органометрических характеристик.
Научно-практическая значимость. Работа представляет научно¬
практический интерес, заключающийся в сравнительном изучении иммуномодулирующих свойств ЛПС бактерий рода Sinorhizobium. Полученные в результате работы данные могут быть использованы в разработке новых безопасных иммуномодулирующих препаратов.
В современной медицине широко используются разные иммуномодуляторы микробного происхождения. Эффективность этих препаратов установлена многими авторами, однако практически нет данных и исследований применения и эффективности ЛПС таких широко распространенных бактерий, как бактерии рода Sinorhizobium. Интерес к этому роду бактерий вызван тем, что ЛПС патогенных грамотрицательных микроорганизмов содержит токсичный для человека липид А, а бактерии рода Sinorhizobium не представляют никакой опасности для организма, так как являются широко распространенными почвенными симбионтами растений. В то же время фракции ЛПС этих бактерий с биохимической точки зрения должны обладать схожими иммуномодулирующими эффектами, что не исключает возможности их использования в качестве препаратов лечебно-диагностического назначения.
Проведенный обзор литературных источников показывает значение применения ЛПС микробного происхождения в качестве иммуномодуляторов, однако экспериментальное применение и сравнительная характеристика ЛПС бактерий рода Sinorhizobium практически не изучено, что определяет актуальность наших исследований.
Целью наших экспериментов явилось проведение сравнительной характеристики иммуномодулирующих свойств очищенных
липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium в эксперименте на лабораторных животных. Для этого были поставлены и выполнены следующие задачи:
1. Охарактеризовать изменения органометрических характеристик мышей после применения фракций липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium на фоне иммунодефицита.
2. Изучить влияние фракций липополисахаридов бактерий Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические показатели иммунодефицитных мышей.
3. Провести сравнительную оценку влияния липополисахаридов бактерий Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические характеристики мышей.
После проведенных сравнительных исследований иммуномодулирующих свойств очищенных липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium в эксперименте на лабораторных животных, можно сделать следующие выводы.
1. Результаты исследований органометрических характеристик органов на фоне иммунодефицита и применения фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti свидельствуют о том, что исследуемые ЛПС активируют лимфо-макрофагальную систему и не обладают гепатотоксичными и нефротоксичными свойствами.
2. Применение ЛПС патогенных микроорганизмов (Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli), является не обоснованным при цитостатической терапии, так как обладают гепатотоксичными и нефротоксичными свойствами, а также способностью угнетать систему иммунитета и кровообращения. Меньшее токсическое действие выражено при использовании фракций ЛПС Escherichia coli.
3. Применение фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti при индуцированном иммунодефиците у мышей в сравнении с фракциями ЛПС Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, является более оправданным и безопасным, так как уменьшает выраженность угнетения иммунной системы и функций гепаторенальной системы по анализу органометрических характеристик.
В связи с использованием малых выборок экспериментальных животных и низкой статистической достоверности в некоторых группах по критерию Манна-Уитни, целесообразно продолжить дальнейшее всестороннее изучение влияния различных фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на иммунную систему.
Проведенный обзор литературных источников показывает значение применения ЛПС микробного происхождения в качестве иммуномодуляторов, однако экспериментальное применение и сравнительная характеристика ЛПС бактерий рода Sinorhizobium практически не изучено, что определяет актуальность наших исследований.
Целью наших экспериментов явилось проведение сравнительной характеристики иммуномодулирующих свойств очищенных
липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium в эксперименте на лабораторных животных. Для этого были поставлены и выполнены следующие задачи:
1. Охарактеризовать изменения органометрических характеристик мышей после применения фракций липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium на фоне иммунодефицита.
2. Изучить влияние фракций липополисахаридов бактерий Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические показатели иммунодефицитных мышей.
3. Провести сравнительную оценку влияния липополисахаридов бактерий Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на органометрические характеристики мышей.
После проведенных сравнительных исследований иммуномодулирующих свойств очищенных липополисахаридов бактерий рода Sinorhizobium в эксперименте на лабораторных животных, можно сделать следующие выводы.
1. Результаты исследований органометрических характеристик органов на фоне иммунодефицита и применения фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti свидельствуют о том, что исследуемые ЛПС активируют лимфо-макрофагальную систему и не обладают гепатотоксичными и нефротоксичными свойствами.
2. Применение ЛПС патогенных микроорганизмов (Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli), является не обоснованным при цитостатической терапии, так как обладают гепатотоксичными и нефротоксичными свойствами, а также способностью угнетать систему иммунитета и кровообращения. Меньшее токсическое действие выражено при использовании фракций ЛПС Escherichia coli.
3. Применение фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti при индуцированном иммунодефиците у мышей в сравнении с фракциями ЛПС Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, является более оправданным и безопасным, так как уменьшает выраженность угнетения иммунной системы и функций гепаторенальной системы по анализу органометрических характеристик.
В связи с использованием малых выборок экспериментальных животных и низкой статистической достоверности в некоторых группах по критерию Манна-Уитни, целесообразно продолжить дальнейшее всестороннее изучение влияния различных фракций липополисахаридов Sinorhizobium meliloti, Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli на иммунную систему.
