Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Структурно-функциональные повреждения печени, кишечника и их коррекция фитобактериальными и бифидосодержащими средствами

Актуальность темы. Восстановление структурно-функциональных расстройств органов и систем организма при их повреждениях представляет определенный интерес, что объясняется исключительным многообразием выполняемых ими функций в процессе жизнедеятельности. Часто повреждающие химические агенты вызывают гибель в организме животных и человека компонентов функционального элемента тканей, в первую очередь клеток и волокнистых образований, т.е. развитие некробиоза и некроза. Процессы обновления клеточных структур в органах пищеварения происходят постоянно, в частности, в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта процессы физиологической регенерации протекают быстрее и нагляднее, чем в печени.

В настоящее время микроэкологическая система различных биотопов рассматривается как система защиты организма. Микробы заселяют все поверхности организма, соприкасающиеся с внешней средой: кожу, верхние дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт на всем его протяжении, урогенитальный тракт. При этом видовой состав микрофлоры качественно и количественно формируется в зависимости от характера микрофлоры в биотопах, что вполне естественно, т.к. каждый вид микроба требует оптимальных для своей жизнедеятельности условий, обеспечивающих удовлетворение его собственных потребностей, а также адаптацию к тому микроокружению, которое складывается в местах его обитания. Слизистые оболочки, заселенные множеством микроорганизмов, являются местом хрупкого равновесия между местной бактериальной флорой и защитными силами организма. При ослаблении защитных сил организма вследствие чрезмерной интенсивности размножения бактерий или снижении уровня общей и, особенно, местной иммунной защиты, равновесие нарушается, а это может способствовать возникновению очага инфекции. Стойкость и рецидивирующий характер таких поражений требуют патогенетически обоснованной терапии. В обычных условиях поддержание колонизационной резистентности сапрофитной микрофлоры осуществляется за счет продукции антибиотических веществ, конкуренции за места адгезии, подавления адгезии условно-патогенных бактерий, ингибиции транслокации и ряда других опосредованных механизмов.

В местах обитания такой флоры происходит постоянное ее воспроизведение, т.е. размножение и гибель с появлением продуктов жизнедеятельности бактерий и продуктов их деструкции, которые являются чужеродными для макроорганизма. Эти продукты микробного происхождения определяют эндоэкологию клетки. При стабильно сложившейся системе взаимоотношений к этим продуктам микробного происхождения организм, его клетки адаптируются и не реагируют патологическими проявлениями. Однако, повышенный уровень этих бактериальных продуктов за счет интенсивного размножения и гибели какого-либо одного вида или нескольких видов бактерий может повлечь за собой нарушение гомеостаза, эндоэкологии с соответствующими последствиями патологического характера.

Функции микрофлоры в физиологических условиях имеют сложный механизм и еще недостаточно изучены. На количественное и качественное состояние их влияет множество факторов эндогенной и экзогенной природы (климатогеографические условия, экологические факторы, инфекционные болезни, сопутствующая патология внутренних органов, нарушения режима питания, медикаментозная терапия, наличие врожденных и приобретенных иммунодефицитов). Особо следует подчеркнуть значение иммунной системы как ведущего фактора, влияющего на состояние микрофлоры, поскольку иммунодефициты стали приметой нашей жизни и обычно носят массовый характер при социальных потрясениях.

Качественные изменения свойств микрофлоры и количественные нарушения в их составе относят в настоящее время к дисбактериозу. Почти 90 % населения нашей страны в той или иной мере страдает дисбактериозами различной степени. При этом, как правило, дисбактериоз сопряжен с нарушениями в состоянии иммунной системы и проявление болезни следует рассматривать в единстве, причем роль пускового механизма в каждом конкретном случае может принадлежать каждому из этих компонентов: дисбактериозу, изменению иммунного статуса и непосредственно патологическому процессу. Микрофлора желудочно-кишечного тракта и печень - это два основных детоксикационных органа, осуществляющих защиту организма от токсических соединений посредством окислительных реакций в печени, или гидролитических и восстановительных процессов в кишечнике [253]. Заболевания органов гепатобилиарной системы сопровождаются развитием дисбиотических изменений в желудочно-кишечном тракте. В этих условиях кишечная микрофлора не может выполнять присущие ей функции, что усугубляет нагрузку на печень [158, 251, 291]. Ведущими проявлениями при патологии органов гепатобилиарной системы следует считать цитолиз и холестаз. В основе цитолиза лежат нарушения в печени окислительно-восстановительных процессов, повышение проницаемости биологических мембран, изменение активности ферментов, ведущие к изменениям структуры органа, которые сводятся к разного рода дистрофиям, некробиозу и некрозу паренхимы печени. Холестаз обусловлен изменениями активности ферментной системы, нарушениями обмена желчных кислот и холестерина, снижением проницаемости мембранных структур. Общие молекулярные механизмы развития цитолиза, холестаза и других проявлений повреждения печени сводятся к изменениям каталитической активности мембранно-связанных монооксигеназ в эндоплазматическом ретикулуме, снижению энергетических процессов в митохондриях, уменьшению мембранно-связанного потенциала, угнетению трансформации ксенобиотиков и эндогенных метаболитов, разобщению окислительного фосфорилирования, подавлению белкового синтеза, нарушению распределения ионов, а также к дезинтеграции клеточных мембран, обусловленной ускорением перекисного окисления липидов печени [160, 162].

В настоящее время заболевания печени имеют тенденцию к росту во всем мире. Острым вирусным гепатитом заболевают более 2 млн. человек в год, причем у 1/10 части болезнь становится хронической [88]. Сохраняется на высоком уровне заболеваемость токсическими и аллергическими повреждениями печени вследствие ухудшения экологической обстановки, воздействия различных ксенобиотиков, употребления в быту продуктов химического синтеза [178]. Таким образом, указанные схемы сопряженности патологических процессов нацеливают на комплексный подход в их профилактике и при повреждениях печени с учетом микроэкологических нарушений, происходящих в желудочно-кишечном, бронхолегочном, урогенитальном тракте.

Все вышеуказанное свидетельствует, что подходы к комплексной профилактике и терапии повреждений печени и кишечника весьма актуальны.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось определение особенностей патогенеза структурно-функциональных повреждений печени, кишечника, шейки матки и оценка фармакотерапевтической эффективности фитобактериальных и бифидосодержащих средств при их повреждениях, выяснение механизмов формирования микроэкологических нарушений в кишечнике и обоснование новых подходов к их коррекции.

Для достижения указанной цели были определены следующие задачи:

1) изучение микроэкологических нарушений в кишечнике при токсических повреждениях печени;

2) исследование влияния экстрактов корней солодки голой {Glycyrrhiza Glabra L), пиона уклоняющегося (Paeonia Anómala L), марены сердцелистной (Rubia Cordifolia I.), плодов шиповника (Rosa) на биохимическую активность бифидобактерий шт. B.bifidurn 1, B.bifidum 791, B.bifidum JIBA-3, B.longum В 379M, B.longum Я-3;

3) изучение влияния комплексного действия эубиотиков из бифидобактерий и сухих водорастворимых экстрактов из лекарственных растений: корней солодки голой (Glycyrrhiza Glabra L.), плодов шиповника (Rosa) на состав микрофлоры толстого кишечника при токсических повреждениях печени, вызванных CCI 4;

4) выяснение механизма фармакологического действия фитобактериальных средств при экспериментальном токсическом гепатите;

5) установление роли иммунных факторов в развитии дисбактериоза урогенитального тракта;

6) определение возможности применения эубиотиков для коррекции микроэкологических нарушений вагины;

7) разработка эффективных способов массовой профилактики и лечения дисбактериозов.

Научная новизна работы. Впервые экспериментально обоснован новый подход к терапии токсических повреждений печени, сопровождающихся дисбактериозами кишечника. Установлена коррелятивная связь между выраженностью тетрахлорметанового повреждения печени и степенью микроэкологических нарушений в кишечнике. Одним из подходов в комплексной терапии дисбиотических нарушений при токсических повреждениях печени является использование эубиотиков на основе штаммов бифидобактерий и сухих водорастворимых растительных экстрактов, способных повышать неспецифическую резистентность организма, обладающих выраженной антагонистической активностью и высокой адгезивной способностью, что позволяет обеспечить конкурентные отношения между бифидобактериями и грамотрицательными бактериями за рецепторы на эпителии. Показано, что при повреждении печени и кишечника гепатотропным ядом установлена способность фитобактериальных препаратов ингибировать свободнорадикальное окисление липидов и стабилизировать биологические мембраны, благодаря которым обеспечивается ускоренное восстановление структуры и функций печени и кишечника. Установлен механизм повышения активности естественной системы детоксикации организма за счет повышения внутриклеточного уровня глутатиона. Установлено также повышение клеточного ответа при комплексной терапии больных с псевдоэрозией шейки матки, осложненной бактериальным вагинозом. Впервые выявлена активация антагонистической активности бифидобактерий в сочетании с экстрактами корней солодки и плодов шиповника в отношении S. aureus 209 р, Ps. aeruginosa АТСС 10145, Pr. vulgaris 50, E.coli 408 Новгородская. Также установлено, что водорастворимые экстракты плодов шиповника, корней солодки голой, марены сердцелистной и пиона уклоняющегося оказывают благоприятное действие на биохимическую активность бифидобактерий. Изучено влияние фитобактериальных и бифидосодержащих средств на течение острого и хронического токсического гепатитов. Показано, что курсовое введение указанных средств улучшает функциональное состояние печени, которое характеризуется торможением процессов перекисного окисления липидов в биологических мембранах гепатоцитов, снижением проявлений синдромов цитолиза, холестаза, воспаления, стимуляцией желчеобразовательной и желчевыделительной функций печени. Установлено, что при введении фитобактериальных и бифидосодержащих средств восстанавливается дисбиотически измененная кишечная микрофлора, наблюдается повышение количества бифидобактерий, лактобацилл, снижение пула условно-патогенных бактерий. Показано, что улучшение функционального состояния печени коррелирует с положительными изменениями в составе кишечной микрофлоры. Определены особенности механизма действия исследуемых средств при токсических повреждениях печени. Показана эффективность применения бифидосодержащего и фитобактериального средства с экстрактом корней солодки для лечения дисбактериозов, аллергодерматозов и заболеваний органов гепатобилиарной системы в клинической практике и в условиях санаторно-курортного лечения.

Практическая значимость. Полученные данные по механизму действия фитобактериальных средств позволяют конструировать биологические препараты с заданными свойствами - высокой адгезивной активностью к определенным типам эпителиальных клеток, муцину, способностью к фагоцитарной функции макрофагов, стимуляции клеточного иммунитета, высокой антагонистической активностью по отношению к условно-патогенным микроорганизмам.

Проведено клиническое изучение бифидосодержащих и фитобактериальных средств для профилактики и лечения заболеваний органов гепатобилиарной системы в условиях дома ребенка, детском отделении, отделении гастроэнтерологии республиканской больницы им. Н.А.Семашко, санаторно-лесной школе для детей с малыми и затухающими формами туберкулеза, бифидосодержащая паста на молочной основе использована в комплексном лечении псевдоэрозий шейки матки, осложненной бактериальным вагинозом, в женской консультации.

Бифидосодержащий продукт на молочной основе "Био-бифивит" включен в комплексное лечение детей и взрослых в детском отделении и отделении гастроэнтерологии республиканской больницы им. Н.А.Семашко, санаторно-лесной школе для детей с малыми и затухающими формами туберкулеза, в больнице сестринского ухода и в отделении разгрузочно-диетической терапии на курорте Горячинск.

На основании клинико-физиологических наблюдений в условиях санаторно-курортного лечения разработаны методические рекомендации по комплексной технологии детоксикации, десенсибилизации и восстановления микроэкологического благополучия организма.

На способ культивирования бифидобактерий в молоке получено авторское свидетельство СССР № 997643 и патент РФ № 1813237; получено авторское свидетельство № 1113077 по способу производства кисломолочного продукта; № 1483375 по способу определения антител к гаптенам; авторское свидетельство № 1501724 по способу иммобилизации гаптенов; положительное решение на выдачу патента № 5032642/13 по способу производства кисломолочного продукта для детей раннего возраста "Кобиф"; положительное решение № 98105383/14 по способу получения средства, обладающего гепатозащитной активностью.

Разработана и утверждена инструкция по приготовлению кисломолочного продукта с бифидобактериями "Био-бифивит" на молочных кухнях системы здравоохранения (1991); разработана и утверждена инструкция по применению кисломолочного продукта "Био-бифивита" (1991); разработаны и утверждены технические условия на пищевой экстракт для кондитерского производства и изготовления напитков (1991), разработаны технические условия и технологическая инструкция по способу производства кисломолочного продукта для детей раннего возраста на основе кобыльего молока "Кобиф" и представлены на согласование в Минздрав РФ и Минсельхоз РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Микроэкологические нарушения кишечника при остром и хроническом повреждениях печени имеют общие закономерности в своем проявлении: увеличение количества и спектра условно-патогенных бактерий, снижение количества бифидобактерий, отклонение от нормального содержания лактобактерий, кишечной палочки с нормальными ферментативными свойствами.

2. Водорастворимые растительные экстракты оказывают стимулирующее действие при культивировании бифидобактерий в жидкой питательной среде за счет углеводных компонентов, обладающих бифидогенным эффектом.

3. Водорастворимые экстракты корней солодки, плодов шиповника, бифидобактерии разных штаммов, бифидосодержащие средства на молочной основе и фитобактериальные средства обладают антагонистической активностью по отношению к условно-патогенным микроорганизмам.

4. Фитобактериальные и бифидосодержащие средства обладают выраженной фармакотерапевтической эффективностью при остром и хроническом токсическом повреждениях печени белых крыс, вызванных введением ССЦ.

5. Основными механизмами, определяющими фармакотерапевтическую эффективность фитобактериальных и бифидосодержащих средств, являются торможение процессов перекисного окисления липидов и снижение явлений цитолиза, холестаза, воспалительной реакции, стимуляция желчеобразовательной и желчевыделительной функций печени, а также восстановление дисбиотически измененной микрофлоры толстого кишечника.

6. Введение фитобактериальных и бифидосодержащих средств при токсических повреждениях печени белых крыс, вызванных введением ССЬ) , стимулирует восстановительные процессы в органах, улучшает микроэкологическое состояние толстого кишечника крыс, которое проявляется в увеличении титра бифидо- и лактобактерий, снижении пула условно-патогенных бактерий.

7. Фитобактериальные средства обладают эффективностью при аллергодерматозах детей, при длительном применении для профилактики общих заболеваний у детей, при комплексной терапии псевдоэрозии шейки матки, осложненной бактериальным вагинозом, при комплексном применении технологии детоксикации и восстановления микроэкологического благополучия организма в санаторно-курортных условиях.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований доложены и обсуждены на:

- Всесоюзной конференции "Теоретические и практические аспекты изучения питания человека" (Москва, 1980);

- Всесоюзной конференции "Повышение эффективности процессов и оборудования холодильной и криогенной техники" (Ленинград, 1981),

- научных конференциях Восточно-Сибирского технологического университета (Улан-Удэ, 1980-89);

- Проблемной комиссии "Проблемы питания здорового и больного ребенка" Научного Совета по медицинским проблемам питания при Президиуме АМН СССР (Москва, 1985);

- тематической выставке ВДНХ "Достижения ученых высшей школы в научно-исследовательской работе" (Москва, 1988);

- 2 Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1995);

-1 Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 1996);

- 3 Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство"

Москва, 1997);

- IV Национальном конгрессе по профилактической медицине и валеологии (Санкт-Петербург, 1997);

- II Национальном конгрессе по натуротерапии и рекреации (Санкт-Петербург, 1997);

- международной конференции "Тибетская медицина: традиции, перспективы, интеграция" (Улан-Удэ, 1997);

2-м Международном семинаре "Традиционная медицина: теоретические и практические аспекты" (Улан-Удэ, 1998);

- научно-практической конференции (Медицинские технологии. Стандарты, качество (Санкт-петербург, 1998);

- V Национальном конгрессе "Человек и лекарство" (М., 1998);

- научно-практической конференции терапевтов Бурятии (Улан-Удэ, 1989, 1997, 1998);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 научных работ, получено 5 авторских свидетельств и патентов на изобретения, положительное решение на выдачу патента РФ на "Способ получения кисломолочного продукта Кобиф для питания детей раннего возраста", положительное решение на "Способ получения средства, обладающего гепатозащитной активностью" № 98105383/14.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, 6 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, заключения, списка использованной научной литературы, включающего 438 работ, из них 169 зарубежных авторов, 2 приложений. Диссертация изложена на 273 страницах машинописного текста, иллюстрирована 34 таблицами, 36 рисунками и микрофотографиями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Высокая заболеваемость гепатитами различной этиологии диктует необходимость дальнейшего поиска и совершенствования методов терапии данной патологии. Заболевания гепатобилиарной системы сопровождаются дисбиотическими изменениями в желудочно-кишечном тракте,что нацеливает на комплексный подход к решению вопросов, связанных с терапией повреждений печени.

В соответствии с этим разработана фитобактериальная терапия, предназначенная для профилактики и комплексного лечения заболеваний печени.

Исследование фармакотерапевтической эффективности фитобактери-альных и бифидосодержащих средств на молочной основе с использованием бифидобактерий шт. В.Ь^кЛит 1, В. ЬфЛит 791, В. ЬфЛит ЛВА-3, ВЛоп^ит В379 М, В. 1ощит Я-3 и экстрактов из корней солодки и плодов шиповника показало, что их курсовое введение в экспериментально-терапевтических дозах на фоне повреждения печени четыреххлористым углеродом оказывало выраженное гепатозащитное действие, которое характеризовалось нормализацией структурно-функционального состояния печени и кишечника на более ранних сроках патологического процесса. В ходе проведенных экспериментов установлено положительное влияние фитобактериальных и бифидосо-держащего средств на течение экспериментальных повреждений печени. В механизме их фармакотерапевтической эффективности имеет значение способность ингибировать свободнорадикальное окисление липидов и стабилизировать клеточные мембраны, благодаря содержанию биологически активных веществ фенольной природы в экстрактах корней солодки и плодов шиповника и метаболической активности бифидобактерий. Синергизм действия фито- и бифидосодержащего компонентов в комплексе обеспечивают их высокую фармакотерапевтическую эффективность.

Полученные результаты исследований аргументируют целесообразность применения фитобактериальной терапии в комплексном лечении и профилактике заболеваний печени.

Фитобактериальные и бифидосодержащие средства успешно и широко применяются в клинической практике. Результаты клинико-физиологических исследований показывают высокую фармакотерапевтическую эффективность предложенных средств при комплексном лечении заболеваний органов гепа-тобилиарной системы и других заболеваний.

Тем не менее, значимость проведенных исследований во многом определяется перспективами, которые они открывают. Целесообразно дальнейшее расширение сферы применения бифидосодержащих и фитобактериальных средств при заболеваниях печени, почек, при оперативных вмешательствах на различных отделах желудочно-кишечного тракта, в экстремальных условиях, при длительной лучевой, химио- и антибактериальной терапии и т.п.