Reading · Perm Medical Journal

Full Text

Введение

Лечебно-столовые питьевые минеральные воды (МВ) широко и успешно используются для лечения различных заболеваний желудочно-кишечного тракта [1; 2]. Не является исключением и лечебно-столовая минеральная вода, произведенная на Курорте «Ключи»^¹, которая в соответствии с ГОСТ Р 54316-2020 рекомендована для лечения ряда патологических состояний пищеварительной и эндокринной систем, расстройств питания и нарушений обмена веществ. Это маломинерализованная сульфатная магниево-кальциевая слабощелочная вода, по своему химическому составу относится к МВ XIII группы.

Эффективность применения той или иной лечебно-столовой питьевой МВ, очевидно, зависит не только от ее химического состава, но и особенностей взаимодействия с облигатной микробиотой кишечного биотопа. Одним из возможных механизмов положительного эффекта питьевых МВ служит их бактериотропное действие на микробиом кишечника.

Ранее нами in vitro было показано, что МВ, произведенная на Курорте «Ключи», по отношению к некоторым представителям индигенной микробиоты кишечника обладает своеобразным пребиотическим эффектом. Она стимулировала накопление биомассы и функциональную активность (кислотообразование и потребление глюкозы) пробиотических производственных штаммов бифидо- и лактобактерий, а также усиливала хемилюминесценцию генно-инженерного штамма Escherichia сoli lum+ [3].

В настоящем исследовании представлены материалы по анализу особенностей влияния МВ, произведенной на Курорте «Ключи», на основных резидентных представителей микробиоты кишечника лабораторных животных на фоне экспериментального дисбиоза.

Цель исследования – изучить влияние лечебно-столовой минеральной воды, произведенной на Курорте «Ключи», на состояние микробиома кишечника белых мышей на фоне экспериментального дисбиоза.

Материалы и методы исследования

Проведено контролируемое рандомизированное исследование. Эксперименты выполнены на 42 самцах беспородных белых мышах, массой 25–40 г; 10 животных были выведены из опыта и составили референтную группу. Всем остальным для формирования дисбиоза в течение 8 суток вводили per os раствор гентамицина (1,5 мг на 10 г массы животных). Затем эти 32 особи были разделены на две равноценные группы – опытную, мышей поили МВ и группу сравнения (контрольную), получавших кипяченую водопроводную воду. От всех животных в реперные точки эксперимента собирали испражнения и исследовали на дисбиоз, используя традиционный бактериологический метод. Посевы осуществляли из соответствующих разведений (10^-3–10^-11) на специальные питательные среды, исходя из стандартного титра основных определяемых таксонов. Качественный и количественный состав микроорганизмов определяли в динамике. Первое исследование проводили до использования антибиотика, что позволило определить фоновые значения состояния микробиоты. Второе и третье – после окончания курса антибиотика через 7 и 14 дней соответственно. Результаты этих анализов служили контрольными данными по отношению к развитию дисбиоза у животных. И, наконец, четвертое и пятое исследования – спустя 2, 4 недели от начала использования МВ, что позволило оценить в сравнении с контрольными данными эффект влияния лечебно-столовой МВ на восстановление микробиоты кишечника белых мышей.

Статистический анализ полученных данных выполняли с использованием программы StatTech 4.12. Программа зарегистрирована Федеральной службой по интеллектуальной собственности, номер 5 регистрации 2020615715, дата регистрации 29.05.2020. Включена в единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных (запись № 14167 от 11.07.2022). Количественные показатели, выборочное распределение которых соответствовало нормальному, описывались с помощью средних арифметических величин (M) и стандартных отклонений (SD). Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого в каждой из групп соответствовало нормальному, при условии равенства дисперсий выполнялось с помощью t-критерия Стьюдента. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты и их обсуждение

Состояние микробиоты кишечника белых мышей в различные сроки эксперимента представлено в табл. 1.

Таблица 1. Состояние микробиоты кишечника белых мышей в различные сроки наблюдения

Микроорганизм	Этап исследования
	фоновые (референсные) показатели	после окончания курса гентамицина, сут		р
	фоновые (референсные) показатели	7	14	р
Laclobacterium spp.	9,08 ± 0,11	6,7 ± 0,82	5,84 ± 0,20	< 0,001
Bifidobacterium spp.	10,15 ± 0,19	8,9 ± 0,73	7,89 ± 0,21	< 0,001
Ecsherichia spp.	6,06 ± 0,21	7,3 ± 0,79	7,04 ± 0,18	< 0,001
Ecsherichia haem+ spp.	-	-	4,0 ± 1,55
Enterococcus spp.	5,93 ± 0,21	5,9 ± 1,8	8,80 ± 0,17	< 0,001
Klebsiella spp.	-	-	8,1 ± 0,57
Proteus spp.	-	-	8,2 ± 0,63
Streptococcus spp.	-	-	4,0 ± 0,82
Candida spp.	4,07 ± 0,27	4,3 ± 0,95	7,09 ± 0,19	< 0,001

Примечание: здесь и в табл. 2 количество микроорганизмов указано в виде средних значений Lg, КОЕ/г; р – различия между фоновыми показателями и на 14-е сутки после окончания курса гентамицина.

Как свидетельствуют представленные данные, спустя неделю после окончания курса препарата титр Laclobacterium spp. уменьшился на два порядка и существенно выросло количество типичных E. coli, при этом в значительной концентрации обнаруживали Klebsiella spp. Эти негативные изменения в динамике нарастали. Так, через две недели уровень Laclobacterium spp. снизился еще на один порядок, практически до 10⁶, уменьшилось и количество Bifidobacterium spp. до 10⁸, а наряду с клебсиеллами появился еще один вид транзиторных условно-патогенных бактерий – Proteus spp., также в высоком титре 10⁸, и микроорганизмы рода Streptococcus spp., Ecsherichia haem+ spp. Нарастало количество грибов рода Candida spp. (10⁷).

Таким образом, на фоне введения гентамицина у животных констатировали достаточно выраженные дисбиотические нарушения. Следует подчеркнуть, что при этом испражнения животных приобретали слизистый характер и их количество существенно уменьшилось.

Введение в питьевой режим животных лечебно-столовой МВ, произведенной на Курорте «Ключи», способствовало нормализации качественного и количественного состава микроорганизмов. Особенно наглядно эту тенденцию прослеживали в более отдаленные сроки наблюдения (табл. 2).

Таблица 2. Анализ влияния минеральной воды на состояние микробиоты кишечника экспериментальных животных

Микроорганизм	Этап наблюдения, сут					р	Фоновые показатели
	Спустя 14 суток после окончания курса гентамицина	Период употребления МВ, сут
		14		28
		опыт	контроль	опыт	контроль
Laclobacterium spp.	5,8 ± 1,03	6,1 ± 0,62	4,9 ± 0,61	8,08 ± 0,20	5,20 ± 0,23	< 0,001	9,08 ± 0,11
Bifidobacterium spp.	7,9 ± 0,57	10,06 ± 0,57	9,0 ± 0,57	10,11 ± 0,17	10,07 ± 0,16	0,577	10,15 ± 0,19
Ecsherichia spp.	7,0 ± 0,63	5,12 ± 0,62	3,9 ± 1,24	6,05 ± 0,21	2,96 ± 0,20	< 0,001	6,06 ± 0,21
Ecsherichia haem+ spp.	4,0 ± 1,55	5,1 ± 0,68	5,1 ± 0,57	2,76 ± 0,32	3,09 ± 0,08	0,0095	-
Enterococcus spp.	8,6 ± 0,67	7,06 ± 0,68	6,0 ± 0,57	5,94 ± 0,15	7,17 ± 0,21	< 0,001	5,93 ± 0,21
Klebsiella spp.	8,1 ± 0,57	-	5,13 ± 0,62	-	-		-
Proteus spp.	8,2 ± 0,63	-	4,0 ± 0,52	-	-		-
Streptococcus spp.	4,0 ± 0,82	4,87 ± 0,62	5,9 ± 1,15	3,16 ± 0,37	3,94 ± 0,21	< 0,001	-
Candida spp.	7,2 ± 0,92	7,0 ± 0,59	6,12 ± 0,88	5,54 ± 0,44	8,05 ± 0,16	< 0,001	4,07 ± 0,27

Примечание: р – различия между показателями опытной и контрольной групп животных на 28-е сутки восстановительного периода.

Из приведенных материалов следует, что после двухнедельного приема МВ, произведенной на Курорте «Ключи», «позитивная динамика в составе и количестве исследованных видов микроорганизмов была незначительной. В опытной группе белых мышей исчезли культуры Proteus spp. и Klebsiella spp., также существенно уменьшилось количество энтерококков. В остальных случаях положительные сдвиги отсутствовали в обеих группах животных. В то же время через четыре недели терапии лечебно-столовой МВ констатировали иные закономерности. В опытной группе белых мышей уровень Laclobacterium spp. почти достиг фоновых значений (10⁸), тогда как в контрольной он был на три порядка ниже – 10⁵. Аналогичные закономерности регистрировали в отношении количества E. coli: 10⁶против 10³ Lg, КОЕ/г. На этом фоне в исследуемом материале как в первой, так и во второй группах животных Klebsiella spp. и Proteus spp. отсутствовали. Что касается грибов рода Candida spp., то хотя их титр у опытной группы животных в сравнении с контрольной уменьшился более значительно, тем не менее их количество оставалось достаточно высоким (10⁸).

Выводы

Пероральное введение раствора гентамицина белым мышам обусловило выряженные дисбиотические изменения микробиоты кишечника. Введение МВ, произведенной на Курорте «Ключи», в питьевой режим животных в течение четырех недель способствовало ее нормализации. Эти процессы были существенно выраженнее в сравнении с применением обычной кипяченой воды.

Исследования носят приоритетный характер. В доступной литературе отсутствуют сведения об использовании МВ, произведенной на Курорте «Ключи», для коррекции экспериментального дисбиоза у лабораторных животных. Ее целесообразно рекомендовать в составе комбинированной терапии для лечения дисбиоза кишечника. При этом МВ, произведенная на Курорте «Ключи», будет наиболее эффективна на фоне использования пробиотических препаратов или одновременно с ними.

¹ Исследование не преследовало рекламные цели, носило исключительно научный характер.