Mikrobiol. Z. 2020; 82(6):64-73.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj82.06.064

Мікробіота кишечника щурів з експериментальним остеоартритом при застосуванні
хондроітин сульфату та пробіотика

О.Г. Короткий, Т.В. Луговська, Т.М. Сергійчук, К.О. Дворщенко, Т.М. Фалалєєва, Л.І. Остапченко

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
вул. Володимирська, 64/13, Київ, 01601, Україна

В останні десятиріччя актуальними залишаються дослідження кишкової мікробіоти при різноманітних патологічних станах. На сьогодні відомо, що нормальна мікробіота кишечника є вельми складною системою, частини якої знаходяться в тісних взаєминах з організмом господаря і може змінюватись під впливом факторів навколишнього середовища, зокрема лікарських препаратів. Однак залишаються не достатньо дослідженими можливі зміни складу мікробіоти кишечника за розвитку остеоартриту, а також вплив на цей процес препаратів, що використовуються для лікування цього захворювання. Метою роботи було дослідження видового та кількісного складу мікрофлори кишечника щурів при експериментальному остеоартриті за умов окремого та сумісного застосування хондроїтин сульфату та пробіотичної композиції. Методи. Дослідження проводили на 112 білих нелінійних статевозрілих щурах-самцях масою 180–240 г, які були поділені на 8 груп та утримувались у стандартних умовах віварію. Всі маніпуляції та поводження з лабораторними тваринами відповідали етичним принципам згідно чинного законодавства України та міжнародних угод в цій галузі. Для відтворення дегенеративно-дистрофічних змін колінного суглоба наркотизованим щурам вводили мононатрію йодоацетат у колінний суглоб (інфрапателярна ін’єкція). Хондроїтин сульфат щурам вводили внутрішньом’язово щоденно в дозі 3 мг/кг з 2-ого по 29-й день експерименту. Пероральний розчин «Симбітер®» (Науково-виробнича компанія «О.Д. Пролісок», Україна), який згідно з інструкцією складається з мультипробіотичної біомаси живих клітин симбіозу 17 штамів фізіологічних кишкових мікроорганізмів, вводили щурам щоденно в дозі 140 мг/кг з 8-ого по 21-й день. Кількісний та якісний склад фекальної мікробіоти визначали шляхом висіву відповідних розведень фекалій на диференційно-діагностичні середовища. Подальшу ідентифікацію виділених мікроорганізмів здійснювали за морфологічними, тинкторіальними та фізіолого-біохімічними властивостями. Кількісний склад фекальної мікробіоти експериментальних тварин представлений у вигляді lg КУО/г. Результати. Встановлено, що за розвитку остеоартриту в кишковому вмісті щурів відбувається зниження кількості Bifidobacterium та Lactobacillus у 1,1 та 1,3 рази порівняно з контролем (здорові тварини). Крім того, зареєстровано достовірне підвищення кількості Clostridium spp., умовно патогенних ентеробатерій, лактонегативної Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp. та дріджоподібних грибів роду Candida у 1,9; 8; 1,9; 1,5; 1,4 та 1,7 рази відповідно. Отримані дані свідчать про дисбіоз кишечника щурів з остеоартритом, що розвивається в результаті хронічного системного запального процесу, пов’язаного з місцевими дегенеративними змінами хряща. Відновлення кількісного та якісного складу мікробіоти товстого кишечника щурів до рівня контролю відбувалось у тварин, яким одночасно вводили пробіотичну композицію та хондроїтин сульфат. При цьому реєстрували достовірне зростання кількості Bifidobacterium, Lactobacillus та лактозопозитивної Escherichia coli в 1,1; 1,4 та 1,6 рази відповідно, а також зниження кількості Clostridium spp., Staphylococcus aureus та Staphylococcus spp. у 1,9; 1,5 та 1,2 відповідно і елімінацію дріжджоподібних грибів роду Candida. Виявлений позитивний ефект комбінованого застосування пробіотику та хонроїтин сульфату за умов експериментального остеоартриту може бути пов’язаний як з безпосереднім впливом пробіотичних мікроорганізмів на корекцію дисбіозу кишечника, так і з можливим подальшим опосередковано регулюючим впливом хондроїтин сульфату та бактеріальних метаболітів на TLR-2/4-залежний NF-κB запальний шлях і метаболізм хрящової тканини. Висновки. Експериментально індукований остеоартрит супроводжується порушенням якісного та кількісного складу фекальної мікробіоти, що вказує на дисбіотичний стан кишечника. Показано синергічний ефект поєднаного застосування пробіотику та хонроїтин сульфату при корекції дисбіозу кишечника щурів з експериментальним остеоартритом. Виявлений нами ефект потребує подальших досліджень та є перспективним для терапії захворювать опорно-рухового апарату.

Ключові слова: кишкова мікробіота, дисбіоз, остеоартрит, пробіотик, хондроїтин сульфат.

Повний текст (PDF, англ)