Поведение патогенных грибов рода Candida в присутствии пробиотических лектинов Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 579.264

© М.В. Лахтин, В.А. Алешкин, В.М. Лахтин, Х.М. Галимзянов, С.С. Афанасьев, А.В. Караулов, Ю.В. Несвижский, А. Л. Байракова, Е.А. Воропаева, А.В. Алешкин, Е.О. Рубальский, 2011

М.В. Лахтин1, В.А. Алешкин1, В.М. Лахтин1, Х.М. Галимзянов2, С.С. Афанасьев1,

А.В. Караулов3, Ю.В. Несвижский3, А.Л. Байракова1, Е.А. Воропаева1, А.В. Алешкин1,

Е.О. Рубальский2

ПОВЕДЕНИЕ ПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ РОДА CANDIDA В ПРИСУТСТВИИ ПРОБИОТИЧЕСКИХ ЛЕКТИНОВ

:ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора 2ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России 3ГОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова»

Минздравсоцразвития России

Сравнили особенности поведения урогенитальных клинически значимых штаммов различных видов кандид в стандартных условиях на агаре Сабуро в присутствии дисков с анионными лектинами пробиотических бактерий человека и антибиотиков. Выявлены случаи противокандидозного мультисинергизма между лектинами и антибиотиками. Синергизм пробиотических лектинов и микотиков имеет перспективу стать основой создания альтернативных противогрибковых препаратов с повышенной селективностью действия.

Ключевые слова: Candida, пробиотические лектины, антибиотики, синергизм.

M.V. Lakhtin, V.A. Alyeshkin, V.M. Lakhtin, H.M. Galimzyanov, S.S. Afanasyev, A.V. Karaulov, Yu.V. Nesvizskyi, A.L. Bayrakova, E.A. Voropaeva, A.V. Alyeshkin, E.O. Rubalskyi

THE BEHAVIOR OF PATHOGENIC FUNGI OF CANDIDA SPECIES IN THE PRESENCE OF PROBIOTIC LECTINS

The behavior of urogenital clinical strains of Candida species in standard conditions on Sabouraud agar in the presence of discs of anionic lectins of probiotic bacteria of human origin and antibiotics were compared. The cases of anti-Candida multisynergism between lectins and antibiotics were described. Synergism of probiotic lectins and mycotics has perspective to be the base for creation of alternative antifungal drug preparations with increased selective action.

Key words: Candida, probiotic lectins, antibiotics, synergism.

К лектинам пробиотических микроорганизмов относятся углевод связывающие белки, нетоксичные для человека и являющиеся неотъемлемой и важной частью подавляющего большинства процессов, происходящих в макро- и микроорганизме и при взаимодействии микроорганизмов микробиоценозов человека и животных с организмом хозяина [1, 4].

Целью работы было изучение особенностей роста грибов рода Candida на питательных средах в присутствии пробиотических лектинов и при их сочетании с антибиотиками.

Материалы и методы.

В работе использовали штаммы кандид, выделенные от пациентов с болезнями урогенитального тракта. Антигрибную активность исследовали диск-диффузионным методом с использованием агара Сабуро [2]. Кандиды высевали прерывисто штрихами (в одинаковом направлении по всей площади агара). Диски с лектинами на периферии или в центре агара в чашках одновременно располагали с дисками с антибиотиками в центре или на периферии агара, соответственно. Использовали эффективные в ранние сроки роста кандид лектины пробиотических бактерий (ЛПБ): кислые (к) лектины лактобацилл (кЛЛ) и бифидобактерий (кЛБ) [2]. Наблюдение проводили при инкубации чашек при комнатной температуре в течение двух недель. Эффекты оценивали, как описано ранее [2]. Антибиотикоподобную активность ЛПБ определяли в сравнении с набором антибиотиков. Эффект противокандидозного действия сравниваемых препаратов на чашках Петри фотографировали камерой Samsung S760 в проходящем свете на фоне черной кальки. Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента.

Результаты и их обсуждение.

Сравнивали культуральные свойства дрожжевых форм кандид в условиях непрерывного равновозможно-го во всех направлениях и прерывистого (направленного) роста в присутствии локализованных на дисках ЛПБ и антибиотиков в периферических (п), неблагоприятных для размножения кандид и центральных (ц), относительно благоприятных для размножения кандид областях агара в чашках Петри [2].

При оценке роста кандид на чашках Петри выявлено два типа роста гриба. При слабой его зависимости от направления штрихов высева гриба в направлении п-кЛЛ-диск^-ц-кЛБ-диск регистрировалась широкая канальная зона отсутствия роста по линии, соединяющей центры дисков, расширенное устье канала около кЛБ-диска, расширенное п-окончание канала в краевой области агара чашки (штаммы C. albicans); в направлении п-кЛБ-диск^-ц-кЛБ-диск - максимально широкий коридор полного отсутствия роста по линии, соединяющей оба диска (C. albicans 991); в направлении итраконазол-диск^-кЛБ-диск - синергическое подавление роста в п-зоне п-кЛБ-диска (вклад итраконазола в секторную п-область кЛБ-диска) (штаммы C. albicans); в направлении п-амфотерицин-Б-диск^-ц-кЛБ-диск - широкая канальная зона отсутствия роста по линии, соединяющей центры дисков (штаммы C. albicans, C. tropicalis), расширенное устье канала около кЛБ-диска (штаммы C. albicans); в направлении п-кетоконазол-диск^-ц-кЛБ-диск - по линии соединения центров дисков область полного отсутствия роста, примыкающая к ц-кЛБ-диску (штаммы C. albicans).

При отсутствии зависимости роста от направления штрихов высева гриба определялись, как правило, симметричная кольцевая околодисковая зона полного отсутствия роста, которая была слабее у ЛПБ-дисков по сравнению со всеми тестированными антибиотиками (кЛБ-диск > кЛЛ-диск; штаммы C. albicans, C. tropicalis); зона тройного синергического снижения роста в треугольнике п-кЛЛ-диск - ц-кЛБ-диск -п-амфотерицин-Б (ближе к ц-кЛБ-диску; штаммы C. tropicalis > С. albicans); широкая зона тройного синергического подавления роста в треугольнике п-кЛБ-диск - ц-кЛБ-диск - п-кЛЛ-диск (ближе в равной степени к п-кЛБ-диску и п-кЛЛ-диску; штаммы C. albicans; не выражена у C. tropicalis); зона тройного синергического подавления роста в треугольнике п-амфотерицин-Б-диск - ц-кЛБ-диск - п-нистатин-диск (примыкает к ц-кЛБ-диску; штаммы C. tropicalis); собственная у п-ЛПБ-диска п-зона снижения роста: кЛБ-диск > кЛЛ-диск (штаммы C. albicans); п-зона синергического подавления роста между п-кЛБ-диском и п-амфотерицин-Б-диском (вклад амфотерицина-Б в секторную п-область кЛБ-диска; штаммы C. albicans); ассиметричная зона снижения роста, примыкающая к ц-кЛБ-диску, в направлении п-антибиотик-диск: кетоконазол > флюкоконазол > нистатин (С. tropicalis 804), нистатин (C. tropicalis 327), флюкоконазол > кетоконазол > амфотерицин (C. albicans 444), что подтверждает нами ранее сформулированный прогноз о синергизме ЛПБ с кетоконазолом [2]; синергическое подавление роста в направлении между п-кЛБ-диском и п-кетоконазол-диском (C. tropicalis 327), что подтверждает возможность использования именно периферической области чашки Петри как наиболее чувствительной (сенсорной) для мониторинга ранних реакций кандид на противокандидозный препарат [5]; синергизм кЛБ (диск в центре чашки Петри); околодисковая зона полного отсутствия роста кандид примыкает к диску со стороны периферических дисков с флюкоконазолом и клотримазолом (C. crusei 738); увеличение протяженности зоны сниженного роста в направлении между ц-кЛБ-диском и п-амфотерицином-Б-диском, как со стороны амфотерицина-Б, так и со стороны кЛБ-диска (C. albicans 991); п-зона синергического подавления роста между п-кЛБ-диском и п-амфотерицин-диском (вклад амфотерицина-Б в секторную п-область кЛБ-диска; C. tropicalis 804); зона синергического подавления роста по линии, соединяющей кЛБ- и кЛЛ-диски (ближе к кЛБ-диску; штаммы C. tropicalis).

Следовательно, основные типы ответа кандид на присутствие антимикробного фактора не зависят от способа высева кандид, но зависят от вида и штамма микрогриба, типа ЛПБ как и в случае сплошного высева [2, 5]. Поведение клинических штаммов Candida non-albicans отличается от C. albicans пониженной чувствительностью к антибиотикам. Клинические штаммы C. albicans и C. tropicalis реализуют сходную чувствительность в отношении ЛПБ (повышенная чувствительность к кЛБ; табл.), отличную от таковой C. crusei (повышенная чувствительность к кЛЛ) или C. glabrata (чувствительность C. glabrata маскируется в реакциях ко-функционирования с другими видами кандид). Ответы кандид на ЛПБ, помимо антибиотикоподобного характера (кольцевая симметричная околодисковая зона полного отсутствия роста кандид), включают дистанционную реакцию снижения интенсивности роста, что объясняется реакцией кандид на системы ЛПБ с варьирующими по активности множественными формами [3, 5]. Дистанционные реакции кандид на мозаичное (трех- и мультидисковое) расположение на поверхности агара синергических антимикробных факторов являются результатом пониженного роста кандид со сложной симметрией или ассиметрией.

При сравнении противокандидозного действия ЛПБ и антибиотиков оказалось, что ЛПБ, хотя и уступают антибиотикам по эффективности, обладают выраженным действием на кандиды (табл.). При равных условиях сравнительного исследования использованных антибиотиков и одинаковых доз ЛПБ ЛБ или ЛЛ по-разному действуют на кандиды разных видов (кЛБ - С. albicans > C. tropicalis > C. crusei; нет аналогичного типа ранжирования у антибиотиков, за исключением клотримазола; кЛЛ - C. crusei > С. albicans > C. tropicalis; нет аналогичного типа ранжированного действия у каждого из тестированных антибиотиков); ЛБ, ЛЛ и антибиотики по-разному ранжируются по эффективности действия на кандиды разных видов (кЛБ > кЛЛ и амфоте-рицин-Б = нистатин < клотримазол при действии на С. albicans, C. tropicalis; кЛЛ > кЛБ и итраконазол > амфотерицин > нистатин при действии на C. crusei); кЛЛ проявляет высокую эффективность при мультирезистент-ности штаммов C. crusei, а кЛБ- штаммов C. tropicalis к антибиотикам.

Таблица

Пpoтивoкандидoзнoe niM i^iio'i iiKoiio.K^iioc действие лeктинoв пpoбиoтичecкиx бактерий (ЛПБ)

Вид кандид Ингибиpoваниe pocта (диаметр, мм)

А И Ke Kr H Ф кЛБ кЛЛ

С. albicans 22,9 (11) 30,7 (11) 40,0 (11) 35,6 (11) 22,5 (11) 39,6 (11) 14,S (5) 10,0 (3)

C. crusei 19,7 (S) 29,4 (7) 29,1 (7) 30,3 (S) 19,5 (S) 25,5 (S) 10,0 (3) 15,5 (4)

C. tropicalis 21,3 (9) 25,0 (S) 32,7 (9) 34,0 (9) 21,3 (9) 31,6 (9) 13,1 (7) 9,3 (3)

Примечание: А - амфoтepицин-Б, H - нистатин, Kл - клoтpимазoл, Ф - флюкoкoназoл, Ke - кeтoкoназoл, И - итра-кoназoл, кЛЛ - кислые лектины лактобацилл, кЛБ - кислые лектины бифидoбактepий; в cкoбкаx - 4!cno измерений; различия дocтoвepны: при p<0,01 - между кЛБ и кЛЛ (C. albicans); при p<0,05 - между А, H, И и Ke (C albicans), между K^ Ke, Ф и H (C. crusei), между Ke, Ел и H (C. tropicalis); при р<0,01 - между И, Ф и H (C. tropicalis), между И и H (C. crusei).

Таким образом, выявлены новые варианты противокандидозного синергизма ЛПБ с антибиотиками. Описаны особенности поведения патогенных кандид и их участия в создании дрожжевых ландшафтов в присутствии ЛПБ в рамках заданной ограниченной круговой поверхности тонкослойного агара с центром и периферией. Ответ кандид на стресс (присутствие ЛПБ) может служить дополнительным критерием оценки чувствительности грибов рода Candida к антимикробным агентам, а устойчивость кандид к кислым ЛПБ на фоне устойчивости к антибиотикам может быть одним из критериев их потенциальной повышенной патогенности.

Œ^OK ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алешкин В.А., Афанасьев С.С., Поспелова В.В. [и др.]. Становление пробиотикотерапии в России // Вестн. РАМН. - 2005. - № 12. - С. 40-46.

2. Лахтин М.В., Лахтин В.М., Алешкин В.А. [и др.]. Фито- и пробиотические лектины - синергичные антипатогены // Практическая фитотерапия. - 2010. - № 1. - С. 5-11.

3. Лахтин М.В., Алешкин В.А., Лахтин В.М. [и др.]. Роль лектинов пробиотических микроорганизмов в жизнеобеспечении макроорганизма // Вестник РАМН. - 2010. - № 2. - С. 3-S.

4. Lakhtin V.M., Lakhtin M.V., Pospelova V.V., Shenderov B.A. Lectins of lactobacilli and bifidobacteria. II. Probiotic lectins of lactobacilli and bifidobacteria as possible signal molecules regulating inter- and intrapopulation relationships between bacteria and between bacteria and the host // Microb. Ecol. Health. Dis. - 2007. - Vol. 19, № 3. - P. 153-157.

5. Lakhtin M.V., Lakhtin V.M., Alyoshkin V.A. [et al.]. Probiotic lactobacilli and bifidobacteria lectins against Candida albicans and Staphylococcus aureus clinical strains: New class of pathogen biofilm destructors // Probiotics and Antimicrobial Proteins. - 2010. - Vol. 2, № 3. - P.1S6-196.

Лахтин Михаил Владимирович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории готовых лекарственных форм ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 70S-02-62, e-mail: [email protected]

Алешкин Владимир Андрианович, заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор биологических наук, директор ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 70S-02-62, e-mail: [email protected]

Лахтин Владимир Михайлович, доктор биологических наук, заведующий лабораторией готовых лекарственных форм ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 70S-02-62, e-mail: [email protected]

Галимзятов Халил Мингалиевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой инфекционных болезней ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (S512) 44-74-96, e-mail: [email protected]

Афанасьев Станислав Степанович, заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор медицинских наук, заместитель директора ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 70S-02-62, e-mail: [email protected]

Kаpаулoв Александр Викторович, член-корреспондент РАМН, профессор, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой клинической аллергологии и иммунологии ГОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздравсоцразвития России, Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, S, стр. 2, тел. (495) 24S-71-07, e-mail: [email protected]

Шсвижский Юрий Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, декан медико-профилактического факультета ГОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздравсоцразвития России, Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, S, стр. 2, тел. (495) 24S-71-07, e-mail: [email protected]

Байраодва Александра Львовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клинической микробиологии и биотехнологии ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 70S-02-62, email: [email protected]

Воропаева Елена Александровна, кандидат биологических наук, заведующая лабораторией ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 708-02-62, e-mail: [email protected]

Алешкин Андрей Владимирович, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории готовых лекарственных форм ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора, Россия, 125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, 10, тел. (495) 708-02-62, e-mail: [email protected]

Рубальский Евгений Олегович, клинический ординатор кафедры дерматовенерологии ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 38-50-66, e-mail: [email protected]

УДК 616.681-003.219 © П.В. Логинов, А.А. Николаев, 2011

П.В. Логинов, А.А. Николаев

ВЛИЯНИЕ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА АСТРАХАНСКОГО ГАЗОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕМЕННИКОВ БЕЛЫХ КРЫС

ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России

Установлено, что Астраханский природный газ вызывает усиление процессов радикального окисления в ткани семенников белых крыс. Уровень тестостерона и лютеинизирующего гормона заметно снижается. Нарушение функционального состояния семенников в условиях эксперимента связано с усилением процессов радикалообразования в самой ткани, а также с угнетающим воздействием гипоталамо-гипофизарного комплекса на эндокриноциты семенников.

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, малоновый диальдегид, тестостерон, лютеинизирующий гормон.

P.V. Loginov, A.A. Nikolayev

THE EFFECTS OF THE ASTRAKHAN NATURAL GAS CONTAINING HYDROGEN SULPHIDE ON BIOCHEMICAL INDEXES OF FUNCTIONAL CONDITION OF TESTES IN WHITE RATS

It has been studied that the Astrakhan natural gas provokes intensification of lipid peroxidation in testicular tissue of white rats. Testosterone level and luteinizing hormone level have been found to decrease greatly. Functional condition disorder of testes under experimental conditions is connected with intensification of radical formation processes in the tissue itself as well as with the depressive influence of hypothalamic-pituitary complex on testes endocrinocytes.

Key words: lipid peroxidation, malonic dialdehyde, testosterone, luteinizing hormone.

Природный газ Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) представляет собой чрезвычайно сложную химическую систему, уникальность которой обусловлена высоким содержанием серы и, в особенности, сероводорода [2]. Высокая токсичность сероводорода делает Астраханский природный газ чрезвычайно агрессивным агентом, вызывающим развитие окислительного стресса. Последнее обстоятельство является причиной возникновения функциональных нарушений многих систем организма [5, 12, 16]. В последнее время все больше внимания уделяется исследованию влияния сероводородсодержащего газа Астраханского газоконденсатного месторождения на репродуктивную систему мужчин [10, 17], поскольку большая часть рабочего контингента на Астраханском газоконденсатном комплексе - мужчины, что определяет значимость исследований именно мужской репродуктивной системы. В настоящее время в исследованиях репродуктивной системы заметное предпочтение отдается сперматогенной, а не инкреторной функции, что, в свою очередь, определяет значимость изучения воздействия природных экотоксикантов на эндокринный аппарат мужских гонад. Вместе с тем известно, что экскреторная функция самым тесным образом связана с инкреторной. Уровень биоактивного тестостерона определяет не только физическую силу, половую мотивацию и активность самца, но и его фертильность [19, 22, 24, 25].

О механизме действия H2S на живой организм стали серьезно говорить уже в 30-е годы [9]. При попадании H2S в клетку происходят не только обычные реакции соединения и обмена, приводящие к образованию интермедиатов, не совместимых с жизнью, но и реакции окислительно-восстановительного типа, сопряженные с радикалообразованием за счет генерации активизированных кислородных метаболитов (O2-, HO2\ HO^), участвующих в запуске процессов липопероксидации.

Клинические и экспериментальные данные свидетельствуют об ослаблении половой функции и снижении плодовитости при стрессе [1, 4, 7, 10, 18]. Особую разновидность стресса в последнее время составляет так