Вплив мультипробіотика "симбітер ацидофільний" на мікрофлору кишечника та функціональну активність перитонеальних макрофагів щурів із глутаматним ожирінням

Запобігання змінам мікрофлори у пристінковому й у фекальному біоптаті за допомогою препарату "Симбітер ацидофільний". Оцінка впливу мультипробіотика, застосованого при глутаматному ожирінні, на функціональну активність перитонеальних макрофагів щурів.

Рубрика Биология и естествознание
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 01.12.2017
Размер файла 446,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет ім. Т Шевченка

Вплив мультипробіотика “симбітер ацидофільний”на мікрофлору кишечника та функціональну активність перитонеальних макрофагів щурів із глутаматним ожирінням

В.В. Позур, М. П. Рудик

Розвиток глутаматного ожиріння спричиняв достовірне зниження кількості представників роду Lactobacillus на 2 порядки, як у фекальному, так і в пристінковому біоптаті щурів і збільшення кількості аеробних мікроорганізмів видів E. coli та S. aureus. Використання препарату “Симбітер ацидофільний” повністю запобігало кількісним змінам мікрофлори як у пристінковому, так і у фекальному біоптаті. Характер імуномодуляторної дії препарату в умовах розвитку ожиріння залежав від статі тварин. У щурів жіночої статі застосування “Симбітеру ацидофільного” спричиняло відновлення пригніченої розвитком ожиріння функціональної активності перитонеальних макрофагів із рекрутингом мононуклеарних фагоцитів у перито- неальну порожнину. Позитивні зміни у мікробіоті й імунній реактивності перитоне- альної порожнини у самиць, котрі отримували пробіотичний препарат, супроводжувалося зниженням вагових показників жирової тканини різної локалізації. У тварин чоловічої статі застосування пробіотичного препарату також супроводжувалося рекрутингом мононуклеарів у перитонеальну порожнину. Метаболічний профіль цих клітин мав прозапальну спрямованість. Незважаючи на позитивні зміни у мікробіоті, спричинені вживанням пробіотика, вірогідних змін у вагових індексах жирової тканини у цих тварин не було.

Ключові слова: глутаматне ожиріння, мікрофлора кишечника, пробіотики, хронічне запалення, перитонеальні макрофаги.

Глутамат натрію - харчова добавка, що забезпечує один із п'яти основних смаків - “м'ясний” (або умамі) - харчовим продуктам і тим самим підвищує їхню смакову привабливість. Глутамати наявні також у складі продуктів дитячого харчування, особливо гіпоалергенних, і вакцинних препаратів для дітей [5, 8]. Результатами численних експериментальних досліджень і клінічних спостережень доведено, що глутамат натрію, особливо застосований у ранньому дитинстві, викликає руйнування нейронів дугоподібного ядра гіпоталамусу, зміни метаболізму жирової тканини з хронічною гіперлептинемією і розвитком так званої нейроендокринної форми ожиріння [3, 21].

Розвиток дієт-індукованого ожиріння супроводжується порушенням мікробного гомеостазу шлунково-кишкового тракту, який проявляється підвищенням співвідношення Firmicutes: Bacterioidetes, зниженням відносної кількості біфідобакте- рій і лактобацил одночасно зі збільшенням відносної кількості умовно патогенних бактерій [22]. Зміни мікробіоти, асоційовані з розвитком глутамат-індукованого ожиріння, досліджені значно менше. Відомо, що глутамат натрію сприяє колонізації кишечника Faecalibacteriumprausnitzii і бактеріями роду Roseburia [6]. Порушення складу кишкової мікрофлори негативно впливає на імунну реактивність у кишечнику з розвитком запальних процесів, порушенням цілісності кишкового бар'єру з підвищенням проникності кишкової стінки, наслідком чого є системна ендотоксе- мія і генералізація асоційованого з ожирінням запалення [7].

Клітини вродженого імунітету, особливо макрофаги, сприяють запаленню вісцеральної жирової тканини і формуванню резистентності до інсуліну. Інфільтрація макрофагами вісцерального жиру прямо корелює зі ступенем ожиріння і значно зростає в період накопичення жиру зі сильним підвищенням ваги. При цьому макрофаги можуть становити до 40 % усіх клітин жирової тканини. Макрофаги сприяють гіпертрофії адипоцитів, що супроводжується збільшенням їхньої функціональної активності, підвищенням синтезу цитокінів жировими клітинами і веде до подальшого посилення запальної відповіді [19]. Генералізація запалення, ініційованого у жировій тканині, починається зі зміни метаболізму клітин імунної системи сусідніх тканин і порожнин. Перитонеальні макрофаги перебувають у безпосередньому контакті з жировою тканиною, асоційованою з органами черевної порожнини, тому напрям їх функціональної поляризації має суттєве значення у процесі системного поширення асоційованого з ожирінням запалення і може залежати від ефекту біологічно активних речовин, що синтезуються адипоцитами [23].

Пробіотики справляють різноспрямований модуляторний вплив на імунну реактивність як на локальному рівні, так і системно. Локальна дія пробіотичних мікроорганізмів асоційована зі збільшенням кількості Ig А-позитивних клітин і макрофагів у тонкому кишечнику [12]. Пробіотичні бактерії здатні інгібувати продукцію ІЛ-6, ІЛ-8 і стимулювати продукцію ІЛ-10, знижувати активність NF-kB, ФНО-а, ІФН-у [12]. Пробіотичні як моно-, так і полікомпонентні препарати здатні також справляти про- запальну імуномодуляторну дію [1, 18]. Системний вплив пробіотичних препаратів полягає у підвищенні рівня неспецифічної клітинної імунної відповіді, яка характеризується активацією макрофагів, натуральних кілерів тощо [9, 20].

Метою цієї роботи була оцінка впливу мультипробіотика “Симбітер ацидофільний”, застосованого при глутаматному ожирінні, на мікрофлору кишечника і функціональну активність перитонеальних макрофагів щурів.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

У роботі було використано 24 щурі лінії Wistar чоловічої та жіночої статі. Тварини були поділені на три групи по вісім у кожній. Новонародженим щурам групи І (контроль) вводили фізіологічний розчин об'ємом 8 мкл/г ваги підшкірно на 2-й, 4-й, 6-й, 8-й і 10-й день після народження [17]. Ожиріння модулювали шляхом введення новонародженим щурам ІІ і ІІІ груп глутамату натрію, розведеного у фізіологічному розчині з концентрацією 4 мг/л в об'ємі 8 мкл/г підшкірно на 2-й, 4-й, 6-й, 8-й і 10-й день після народження. Контроль розвитку ожиріння здійснювали стандартними методами з оцінкою вагових індексів жирової тканини різної локалізації.

Введення пробіотика “Симбітер ацидофільний” було розпочато тваринам у віці 1 місяця і тривало протягом 3 місяців, з чергуванням 2-тижневого курсу введення з 2-тижневим курсом перерви. Пробіотик вводили у фізіологічному розчині в дозі 14 мг/г ваги тіла в об'ємі 200 мкл. Зміни маси тіла в усіх групах щурів були проаналізовані протягом 4 місяців з моменту народження. У віці чотирьох місяців проводили евтаназію тварин, яку здійснювали способом декапітації під ефірним наркозом.

Усі дослідження на тваринах виконано у відповідності до Гельсінської декларації (Всесвітня медична асамблея, 1964), Міжнародних принципів Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей (Страсбург, 1986), Декларації принципів толерантності (28 сесія ЮНЕСКО, 1995), Універсальної декларації з біоетики і прав людини (ООН, 1997), норм Конвенції про захист прав людини у зв'язку з впровадженням нових біомедич- них технологій, прийнятої у 1997 році в м. Ов'єдо (Іспанія) та підписаною Верховною Радою України у 2002 році, Закону України № 3447 IV “Про захист тварин від жорстокого поводження” (Протокол № 8 від 02.11.2015 засідання комісії з питань біоетики ННЦ “Інститут біології” Київського національного університету імені Тараса Шевченка).

Вісцеральні жирові тканини видаляли і зважували, розраховували індекс маси тіла (ІМТ) (відношення маси тіла (г) до квадрату довжини тіла (см2)).

“Симбітер ацидофільний” (SYMBITER® ACIDOPHILUS, ТОВ „Пролісок”, Україна) містить біомасу живих клітин симбіозу пробіотичних мікроорганізмів, КУО/мл, не менш ніж: лактобацили і лактококи - 1,0х109, біфідобактерії - 1,0х 108, пропіоново- кислі бактерії - 3,0х107, оцтовокислі бактерії - 1,0х105.

Дослідження мікробіоти здійснювали бактеріологічним методом: висівом 10-кратних розведень фекалій і 1 см2 слизової товстого кишечника на відповідні диференційно-селективні середовища [14].

Киснезалежний метаболізм перитонеальних макрофагів визначали за відновленням нітросинього тетразолію (НСТ-тест) згідно з методикою В.Г. Передерій та ін. [13]. Оптичну густину диформазану визначали при 1 = 630 нм.

Для характеристики продукції NО перитонеальними макрофагами визначали рівень продукції ними нітритів у реакції Гріса [16]. Рівень нітритів, визначений з використанням екстраполяції значень екстинції на калібрувальну криву, представляли з розрахунку на 106 живих клітин.

Фагоцитарну активність лейкоцитів досліджували за методом B. Cantinieaux et al. [2] із незначними модифікаціями.

Внутрішньоклітинну продукцію реактивних форм кисню (РФК) визначали методом проточної цитофлуориметрії з використанням дихлородигідрофлуоресцеїн діацетату (ДХФ-Да) (“Sigma Aldrich”, USA) [24].

Для стимуляції метаболізму фагоцитів застосовували форболовий ефір форболмеристатацетат (ФМА).

Статистичну обробку результатів проводили загальноприйнятими методами варіаційної статистики з розрахунком середнього значення (М), середнього квадратичного відхилення (ст) та середньої квадратичної похибки (m). Для визначення вірогідності відмінності показників між дослідом і контролем використовували f-критерій Стьюдента [15].

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ І ЇХНЄ ОБГОВОРЕННЯ

Розвиток глутаматного ожиріння мав різні особливості у тварин різної статі. У самиць він супроводжувався зростанням вагових показників вісцеральної жирової тканини майже удвічі, появою підшкірного та значної кількості латерального жиру, зміни у кількості гонадального жиру не зареєстровані (рис. 1).

Введення пробіотичного препарату тваринам жіночої статі у процесі моделювання ожиріння супроводжувалося значно меншими змінами вагових показників жирової тканини різної локалізації порівняно з контролем. Вагові показники вісцерального, гонадального та підшкірного жиру не відрізнялися від таких у інтактних тварин. Спостерігали появу латерального жиру, вагові індекси якого були майже удвічі нижчими за аналогічні показники у контрольних тварин із ожирінням.

У самців розвиток глутаматного ожиріння асоціювався зі збільшенням відносної ваги вісцерального (в 4,6 разу), гонадального (в 1,6 разу) і появою підшкірного жиру.

Вірогідних змін вагових індексів вісцеральної та гонадальної жирової тканини на тлі застосування пробіотичного препарату у тварин чоловічої статі не було. У цьому разі статистично достовірно зростала кількість підшкірного жиру (на 12 %) і з'являлася латеральна жирова тканина.

Вплив мультипробіотиків групи “Симбітер ацидофільний” на мікрофлору кишечника. Як зазначалося вище, більшість результатів експериментальних досліджень і клінічних спостережень вказують на те, що у разі ожиріння мають місце типові зміни мікробіоти товстої кишки - збільшення кількості мікроорганізмів групи Firmicutes і зменшення кількості Bacteroidetes. Інші автори зазначають, що у разі ожиріння зменшується кількість біфідобактерій, проте зростає кількість Staphylococcus aureus. Суперечливі результати наводять різні автори щодо змін представників роду Lactobacillus. Одні вказують на те, що їхня кількість суттєво зростає, інші - наводять результати з достовірним зменшенням кількості лакто- флори [10, 11].

У наших дослідженнях при глутамат-індукованому ожирінні зареєстровано помірні зміни мікрофлори товстої кишки. Статевих відмінностей у зміні мікробіоти не спостерігали (тому наведено загальні усереднені значення для тварин обох статей) (табл. 1).

Таблиця 1. Вплив препарату “Симбітер ацидофільний” концентрований на мікрофлору фекального біоптату щурів із глутаматним ожирінням

Мікроорганізми

Кількість мікроорганізмів (lg КУО/г)

Група І, n = 8

Група ІІ, n = 8

Група ІІІ, n = 8

Bifidobacterium

9,0±0,2

8,1 ±0,5

8,3±0,2

Lactobacillus

8,0±0,5

6,0±0,1*

8,0±0,5

E. coli (лак+)

4,2±1,2

5,9±0,5

4,0±0,2

E. coli (лак-)

1,2±0,9

0,9±0,3

3,1 ±0,4*

Умовно-патогенні ентеробактерії

0

0

0

Staphylococcus aureus

4,2±0,2

6,1 ±1,2*

4,6±0,2

Staphylococcus sp. (манітонегативні)

3,0±0,9

3,4±1,0

1,8±0,1

dostridium sp.

2,9±0,1

2,9±0,2

2,9±0,2

Candida sp.

3,4±0,5

4,2±0,5

3,0±0,9

Гемолітична мікрофлора

6,0±0,5

7,0±0,1

3,8±0,9*

Примітки: група І - контрольні тварини (n = 8); група ІІ - тварини з ожирінням (n = 8); група ІІІ - тварини з ожирінням, яким вводили пробіотичний препарат (n = 8); * - р<0,05 щодо показників щурів контрольної групи

За результатами досліджень анаеробних цукролітичних представників мікробіоти було з'ясовано, що кількість Bifidobacterium при розвитку глутаматного ожиріння залишалася в межах норми. У випадку представників роду Lactobacillus відмічали достовірне їх зниження на два порядки. Кількість представників мікрофлори зазначених видів у тварин із ожирінням (обох статей), яким вводили мультипробіотик “Симбітер ацидофільний”, не відрізнялася від такої у контролі. Виразні зміни відмічали при ожирінні з боку кишкової палички. Титри E. coli з нормальними ферментативними властивостями зростали з lg 4,2±1,2 КУО/г у контролі до lg 5,9±0,5КУО/г при ожирінні.

У групі тварин, які отримували глутамат натрію і “Симбітер ацидофільний”, кількість E. coli залишалась у межах, властивих інтактним тваринам. Слід відмітити, що у тварин із ожирінням, котрі отримували пробіотичний препарат, зростала кількість E. coli зі зміненими ферментативними властивостями. Дослідження механізму виявленого феномена потребує додаткових досліджень. Умовно-патогенні бактерії у фекальному біоптаті тварин із ожирінням не виявлялися. Вживання про- біотичного препарату не впливало на цей показник. Також під час моделювання ожиріння відмічали статистично вірогідне підвищення кількості аеробних умовно- патогенних мікроорганізмів Staphylococcus aureus, введення препарату “Симбітер ацидофільний” запобігало зростанню їхньої кількості.

Більшість дослідників вказують на те, що у складі мікробіоти товстої кишки людини за дієт-індукованого ожиріння, відмітною особливістю якого є високий вміст полінасичених жирів і вуглеводів у раціоні харчування, реєструється зростання титрів Clostridium sp. [4]. Варто зазначити, що у процесі розвитку глутаматного ожиріння, характер якого є нейро-ендокринним, цю закономірність не спостерігали. Кількість клостридій була в межах lg 2,9±0,1 КУО/г. Застосування пробіотичного препарату не впливало на цей показник. Зареєстровано тенденцію до незначного збільшення у фекальному біоптаті під час розвитку глутаматного ожиріння кількості дріжджоподібних грибів роду Candida sp. Застосування пробіотичного препарату запобігало патологічним змінам цього показника.

Звертають на себе увагу досить високі титри гемолітичної мікробіоти у групі інтактних тварин. У тварин із глутаматним ожирінням кількість гемолітичної мікрофлори ще більше підвищувалась. У групі тварин, яким під час моделювання ожиріння вводили “Симбітер ацидофільний”, ці показники були статистично вірогідно нижчими порівняно з показниками контрольних тварин із ожирінням та інтактних тварин.

У процесі аналізу впливу мультипробіотичного препарату “Симбітер ацидофільний” на пристінкову мікрофлору товстої кишки тварин з експериментальним глута- мат-індукованим ожирінням, проведений із розрахунку на см2 епітелію, з'ясовано таке (табл. 2). У контрольних тварин у пристінковому біоптаті не виявляли представників таких родів як E. coli, Staphylococcus aureus, Clostridium sp., Candida sp. та умовно-патогенні ентеробактерії. Зі зазначених представників мікрофлори у пристінковому біоптаті у разі глутаматного ожиріння виявляли тільки представників виду Staphylococcus aureus.

Таблиця 2. Мікрофлора пристінкового біоптату товстої кишки щурів із глутаматним ожирінням, яким вводили “Симбітер ацидофільний”

Мікроорганізми

Кількість мікроорганізмів (lg КУО/см2)

Група І, n = 8

Група ІІ, n = 8

Група ІІІ, n = 8

Bifidobacterium

4,0±0,6

4,2±0,2

4,5±0,2

Lactobacillus

3,9±0,5

3,0±0,2

5,0±0,2*

E. coli (лак+)

0

0

0,6±0,2

E. coli (лак-)

0

0

0,3±0,2

Умовно-патогенні ентеробактерії

0

0

0

Staphylococcus aureus

0

1,0±0,2*

0

Staphylococcus sp. (манітонегативні)

0,8±0,9

0

0

Clostridium sp.

0

0

0

Candida sp.

0

0

0

Гемолітична мікрофлора

2,5±0,9

2,9±0,7

1,6±0,2

Застосування пробіотичного препарату запобігало появі цього мікроорганізму у складі пристінкової мікрофлори. Зміни анаеробної цукролітичної мікробіоти при глутаматному ожирінні за умов застосування пробіотичного препарату були аналогічні таким для фекального біоптату.

Таким чином, розвиток глутаматного ожиріння супроводжувався змінами мікробіоти товстої кишки, найбільш виразними з яких були зниження кількості представника анаеробної цукролітичної мікрофлори Lactobacillus і зростання кількості аеробних умовно-патогенних бактерій. Застосування пробіотичного препарату “Симбітер ацидофільний” запобігало формуванню патологічних змін мікробного різноманіття.

Вплив мультипробіотиків групи “Симбітер” на функціональну активність фагоцитів перитонеальної порожнини. Відмітною особливістю пробіотичного препарату “Симбітер ацидофільний” є принцип компонування штамів пробіотичних мікроорганізмів, в основі якого лежить мутуалістичний мультисимбіоз його консти- туентів зі синергізмом за низкою біологічних властивостей. Характер імуномодуля торної дії пробіотичних препаратів із таким складом практично не досліджений.

Позаклітинна продукція реактивних форм кисню (РФК) є важливою функціональною характеристикою перитонеальних макрофагів, необхідною для виконання ними захисних функцій, а рівень їх продукції може відображати напрям функціональної поляризації фагоцитів. Як видно з рис. 2, у щурів обох статей розвиток ожиріння супроводжувався зниженням екзоцитозу РФК перитонеальними фагоцитами, більш виразним у самиць (на 23 % порівняно з контролем), ніж у самців (на 10 % порівняно з контролем).

Рис. 2. Вплив препарату “Симбітер ацидофільний” на екзоцитоз реактивних форм кисню перитонеальними макрофагами щурів із глутаматним ожирінням. Група І - контрольні тварини (n = 8); група ІІ - тварини з ожирінням (n = 8); група ІІІ - тварини з ожирінням, яким вводили пробіотичний препарат (n = 8)

Такі результати можуть вказувати на прозапальну поляризацію перитонеальних макрофагів у тварин чоловічої статі, асоційовану з розвитком ожиріння.

Введення мультипробіотика “Симбітер ацидофільний” на тлі моделювання ожиріння супроводжувалося ще більш значним посиленням продукції NO перитонеальними фагоцитами (на 20 % від значень контрольних тварин із ожирінням). Це вказує на поглиблення прозапальної метаболічної поляризації макрофагів перито- неальної порожнини. У самиць розвиток ожиріння супроводжувався зниженням продукції перитонеальними фагоцитами NO на 60 %, порівняно зі значеннями інтактних тварин. Зважаючи на те, що фагоцити перитонеального ексудату самиць із ожирінням характеризувалися також зниженим киснезалежним метаболізмом, можна висловити припущення, що розвиток глутаматного ожиріння у тварин жіночої статі супроводжується пригніченням функціональної активності перитонеальних фагоцитів з протизапальною (М2) поляризацією їх метаболізму. Застосування про- біотичного препарату “Симбітер ацидофільний” у профілактичному режимі асоціювалося тільки з незначним зниженням продукції реактивних форм нітрогену перитонеальними фагоцитами самиць із ожирінням.

Отже, введення пробіотика “Симбітер ацидофільний” викликало зростання рівня продукції NO перитонеальних фагоцитів щурів із глутамат-індукованим ожирінням, що мало різні наслідки для тварин різної статі.

Внутрішньоклітинний оксидативний метаболізм перитонеальних фагоцитів у тварин різної статі з ожирінням відрізнявся. У самців спонтанна внутрішньоклітинна

Рис. 3. Вплив препарату “Симбітер ацидофільний” на продукцію NO перитонеальними макрофагами у щурів із ожирінням. Група І - контрольні тварини (n = 8); група ІІ - тварини з ожирінням (n = 8); група ІІІ - тварини з ожирінням, яким вводили пробіотичний препарат (n = 8)

Примітки: * - р<0,05 порівняно з показниками тварин контрольної групи; # - р<0,05 порівняно з показниками тварин із ожирінням

Рис. 5. Кількість фагоцитуючих перитонеальних макрофагів у щурів із глутаматним ожирінням у разі застосування препарату “Симбітер ацидофільний”. Група І - контрольні тварини (n = 8); гру¬па ІІ - тварини з ожирінням (n = 8); група ІІІ - тварини з ожирінням, яким вводили пробіотичний препарат (n = 8)

Примітки: * - р<0,05 порівняно з відповідним показником тварин контрольної групи; # - р<0,05 порівняно з відповідним показником тварин із ожирінням; & -р<0,05 порівняно з показниками нестимульованих клітин відповідної групи

Обробка виділених перитонеальних фагоцитів тварин цієї групи ФМА in vitro спричиняла збільшення відносної кількості фагоцитуючих клітин у 4 рази, що може вказувати на наявність у перитонеальній порожнині незрілих форм клітин, ендоцитоз яких активується за наявності стимуляторного чинника. Застосування мультипробіотичного препарату “Симбітер ацидофільний” запобігало зменшенню кількості фагоцитуючих клітин у популяції перитонеальних макрофагів самців. Такий показник у тварин, що отримали пробіотик, наближав до значень інтактних тварин. Однак у складі аналізованого клітинного пулу були незрілі клітини, що проявляли фагоцитарну функцію у разі додавання ФМА.

У самиць спостерігалася протилежна ситуація. У інтактних тварин цієї статі кількість перитонеальних фагоцитів зі здатністю до ендоцитозу була значно нижчою, порівняно з аналогічним показником у самців. Відносна кількість фагоцитуючих клітин у популяції перитонеальних макрофагів тварин з ожирінням у 4 рази перевищувала контрольні показники. Додаткова стимуляція ФМА in vitro не викликала змін у кількості фагоцитуючих макрофагів, що вказує на переважання у досліджуваному пулі зрілих резидентних макрофагів. Застосування пробіотика у самиць було асоційоване зі значним збільшенням відносної кількості фагоцитуючих перитонеальних макрофагів до 41 %, що у 2,3 разу перевищувало показники контрольних тварин із ожирінням. Результати обробки цих клітин ФМА in vitro вказують на наявність в аналізованому пулі рекрутованих незрілих клітин, оскільки до фагоцитозу при цьому активувалося 93 % усіх клітин у перитонеальному ексудаті. мікрофлора глутаматний ожиріння симбітер

Отримані дані вказують на здатність пробіотика викликати рекрутинг мононуклеарних фагоцитів у перитонеальну порожнину.

Інтенсивність фагоцитозу перитонеальних мононуклеарних фагоцитів у самців з ожирінням у 13 разів перевищувала аналогічний показник інтактних тварин (рис. 6).

Рис. 6. Вплив препарату “Симбітер ацидофільний” на показники інтенсивності фагоцитозу перитонеальних макрофагів щурів із глутаматним ожирінням. Група І - контрольні тварини (n = 8); група - тварини з ожирінням (n = 8); група ІІІ - тварини з ожирінням, яким вводили пробіотичний препарат (n = 8)

Примітки: * - р<0,05 порівняно із відповідним показником тварин контрольної групи; # - р<0,05 порівняно з відповідним показником тварин з ожирінням; & - р<0,05 порівняно з показниками нестимульованих клітин відповідної групи

Клітини перебували на верхній межі метаболічної активності, про що свідчить їхня різко негативна реакція на обробку ФМА in vitro. У разі застосування пробіотика показник інтенсивності фагоцитозу перитонеальних фагоцитів самців із ожирінням перебував на рівні інтактних тварин. При цьому у клітинах щурів, яким вводили “Симбітер ацидофільний”, не було функціонального резерву фагоцитарної функції, оскільки не реєструвалася реакція на додаткову стимуляцію ФМА in vitro.

У самиць із ожирінням спостерігалося зниження інтенсивності фагоцитозу перитонеальних макрофагів майже утричі при значній індивідуальній варіабельності цього показника. Обробка клітин ФМА in vitro не викликала зростання фагоцитарного числа у макрофагів тварин із ожирінням. Отримані дані ще раз доводять при- гнічувальну дію глутаматного ожиріння на функції перитонеальних фагоцитів. Застосування мультипробіотика “Симбітер ацидофільний” на тлі розвитку ожиріння супроводжувалося появою функціонального резерву фагоцитарної функції макрофагів перитонеального ексудату самиць (індекс модуляції цього показника становив 550 ум. од. і був вищим на 60 % за аналогічний показник для інтактних тварин, для яких індекс модуляції дорівнював 340 ум. од.). Одержані результати вказують на позитивний вплив застосованого пробіотичного препарату на метаболізм перитонеальних макрофагів у тварин із ожирінням жіночої статі.

ВИСНОВКИ

Застосування мультипробіотичного препарату “Симбітер ацидофільний” на тлі розвитку глутаматного ожиріння повністю запобігало кількісним змінам мікробного пейзажу як у пристінковому, так і у фекальному біоптаті. Імуномодуляторна дія препарату у тварин із ожирінням характеризувалася статевою диверсифікацією. У тварин жіночої статі застосування “Симбітеру ацидофільного” викликало відновлення пригніченої розвитком ожиріння функціональної активності перитонеальних макрофагів із рекрутингом незрілих форм мононуклеарних фагоцитів у перитоне- альну порожнину. Позитивні зміни у мікробіоті й імунній реактивності перитонеаль- ної порожнини у самиць, котрі отримували пробіотичний препарат, супроводжувалося зниженням вагових показників жирової тканини різної локалізації. У тварин чоловічої статі застосування пробіотичного препарату також супроводжувалося рекрутингом мононуклеарів у перитонеальну порожнину. Однак метаболічний профіль цих клітин характеризувався виразною прозапальною спрямованістю. Незважаючи на позитивні зміни у мікробіоті, спричинені вживанням пробіотика, вірогідні зміни у вагових індексах жирової тканини у цих тварин нами не зареєстровані. Причиною зазначеного феномена може бути системна запальна імунна реакція, ознаки якої виявлено за результатами аналізу метаболічного профілю перитонеальних фагоцитів.

Отримані результати дають підставу розглядати вживання мультипробіотичного препарату “Симбітер ацидофільний” як патогенетичний спосіб профілактики глутаматного ожиріння, а також зробити припущення щодо більшої ефективності дії препарату у тварин жіночої статі.

ЛІТЕРАТУРА

1. Nunez I.N., Galdeano C.M., de LeBlanc Ade M. et al. Evaluation of immune response, microbiota, and blood markers after probiotic bacteria administration in obese mice induced by a high-fat diet. Nutrition, 2014; 30(11-12): 1423-32.

2. Perederiy V.G., ZemskovA.M., Bychkova D.G. The immune status. K.: Health, 1995. P 211. Ashraf R., Shah N.P. Immune system stimulation by probiotic microorganisms. Crit. Rev. Food Sci. Nutr, 2014; 54(7): 938-56.

3. Cantinieaux B., Hariga C., Courtoy P. et al. Staphylococcus aureus phagocytosis. A new cytofluorometic method using FITC and paraformaldehyde. J. Immunol. Methods, 1989; 121 (2): 203-208.

4. Castrogiovanni D., Gaillard R.C., Giovambattista A. et al. Neuroendocrine, metabolic, and immune functions during the acute phase response of inflammatory stress in monosodium L-glutamate-damaged, hyperadipose male rat. Neuroendocrinology, 2008; 88(3): 227-34.

5. Deveraj S., Hemarajato P., Versolovic T The human gut micribiome and metabolism implications for obesity and diabetes. Clin. Chem, 2013; 4: 617-628.

6. Donaldson L.F., Bennett L., Baic S. et al. Taste and weight: is there a link? Am. J. Clin. Nutr, 2009; 90(3): 800-803.

7. Feng Z.M., Li T.J., Wu L. et al. Monosodium L-Glutamate and Dietary Fat Differently Modify the Composition of the Intestinal Microbiota in Growing Pi. Obes. Facts, 2015; 8(2): 87-100.

8. Ferreira С.М., Vieira А.Т., Ramirez Vinolo М.А. et al. The Central Role of the Gut Microbiota in Chronic Inflammatory Diseases. J. Immunol. Res, 2014; 2014: 689492.

9. Kang M.S., Jang H., Kim M.C. et al. Development of a stabilizer for lyophilization of an attenuated duck viral hepatitis vaccine. Poult. Sci, 2010; 89(6): 1167-70.

10. Kotzampassi K., Giamarellos-Bourboulis E.J., Stavrou G. Obesity as a consequence of gut bacteria and diet interactions. ISRN Obes, 2014; 2014: 651895.

11. Kornienko E.A., Netrebenko D.C. Obesity and intestinal microbiota: a modern concept of the correlation. Pediatrics, 2012; 2: 110-122. (In Russian).

12. Putni'kov O.V, Golota Y.V., Sergi'ychuk T.M. et al. Quantitative and functional characteristics of rat intestinal microbiotas. Microbiology and Biotechnology, 2015; 2: 89-100. (In Ukrainian).

13. Rebrova O.J. Statistical analysis. Moscow: the media sphere, 2002. P 312. (In Russian).

14. Reiner Neil E. Macrophages and dendritic cells. Methods and Protocols. NY: Humana Press, 2009; 368 p.

15. Savcheniuk O.A., Virchenko O.V., Falalyeyeva T.M. et al. The efficacy of probiotics for monosodium glutamate-induced obesity: dietology concerns and opportunities for prevention. EPMA J, 2014; 5(1): 2.

16. Ski'vka L.M. Immunomodulatory properties of the human intestinal microbiota and prospects for the use of probiotics for prophylaxis and correction of inflammatory processes. Biotech- nologia Acta, 2015; 8(2): 28-44. (In Ukrainian).

17. Subramanian M, Ozcan L., Ghorpade D. et al. Suppression of Adaptive Immune Cell Activation Does Not Alter Innate Immune Adipose Inflammation or Insulin Resistance in Obesity. PLoS One, 2015; 10(8): e0135842.

18. Tilg H., Moschen A, Kaser A. Obesity and the microbiota. Gastroenterology, 2009; 136 (5): 1476-1483.

19. Torii K., Uneyama H., Nakamura E. Physiological roles of dietary glutamate signaling via gut- brain axis due to efficient digestion and absorption. J. Gastroenterol, 2013; 48 (4): 442-51.

20. Trematoli V., Backhed F Functional interaction between the gut microbiota and host metabolism. Nature, 2012; 489: 242-249.

21. York J.M., Castellanos K.J., Cabay R.J. et al. Inhibition of the nucleotide-binding domain, leucine-rich containing family, pyrin-domain containing 3 inflammasome reduces the severity of experimentally induced acute pancreatitis in obese mice. Transl. Res, 2014; 164 (4): 259-69.

22. Woo J.M., Shin D.Y., Lee S.J. et al. Curcumin protects retinal pigment epithelial cells against oxidative stress via induction of heme oxygenase 1 expression and reduction of reactive oxygen. Mol. Vis, 2012, 18: 901-908.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.