Сравнительная оценка антихеликобактерной активности метапребиотика Стимбифид Плюс и метабиотика Хелинорм
И.Ю.Чичерин1, И.П.Погорельский2, И.А.Лундовских2, Е.П.Колеватых3
1Научное общество «Микробиота», Сергиев Посад, Московская область, Российская Федерация;
2Вятский государственный университет, Киров, Российская Федерация;
3Кировский государственный медицинский университет, Киров, Российская Федерация
Цель. Оценить с помощью микробиологических методов в сравнительном плане антихеликобактерную активность метапребиотика Стимбифид Плюс и метабиотика Хелинорм и эффективность их перорального применения для эрадикации возбудителя при остром экспериментальном хеликобактериозе у конвенциональных белых мышей.
Материалы и методы. В работе были использованы: штамм хеликобактера Helicobacter pylori 11, выделенный из биопсийного материала со слизистой оболочки антрального отдела желудка больного, страдающего гастритом, и его маркированный рифампицинустойчивый мутант H. pylori KM-11 (RifR), полученный методом спонтанного мутагенеза, способный расти на плотной питательной среде с рифампицином в концентрации 10 мкг•мл-1; пробиотические микроорганизмы - кишечная палочка Escherichia coli M-17, лактобациллы Lactobacillus plantarum 8P-A3, бифидобактерии Bifidobacterium bifidum №1. Выращивание бактерий хеликобактера H. pylori и H. pylori KM-11 (RifR) проводили на геминсодержащей плотной питательной среде со специальными добавками при температуре 37°C с использованием системы для анаэробного культивирования (анаэростат). Идентификацию микроорганизмов проводили по морфологическим признакам и с применением наборов длябиохимической идентификации бактерий. Эспериментальный хеликобактериоз у конвенциональных белых мышей формировали путем перорального введения животным бактериальной суспензии H. pylori на фоне иммуносупрессивного эффекта от внутримышечного введения Дексаметазона. При проведении экспериментов использованли метапребиотик Стимбифид Плюс и метабиотик Хелинорм. Электронную микроскопию бактерий осуществляли с помощью сканирующего электронного микроскопа. Статистическую обработку результатов экспериментов проводили по методу Кребера в модификации И.П. Ашмарина и А.А. Воробьёва.
Результаты. В экспериментах in vitro установлена антихеликобактерная активность метапребиотика Стимбифид Плюс, которая проявилась ингибированием роста бактерий H. pylori. В параллельных опытах метабиотик Хелинорм не ингибировал рост бактерий H. pylori, а лишь формировал с ними коагрегаты, диффундирующие в среду культивирования.Получены в опытах in vitro с применением диско-диффузионного метода доказательства фактического ингибирования метабиотиком Хелинорм роста пробиотических микроорганизмов E. coli M-17, L. plantarum 8P-A3, B.bifidum №1: наиболее чувствительными к воздействию метабиотика Хелинорм оказались бактерии L/ plantarum 8P-A3. При изучении выживаемости бактерий H. pylori в растворах метпребиотика Стимбифид Плюс и метабиотика Хелинорм в концентрации 8 мг•мл-1 установлен выраженный ингибирующий эффект метапребиотика Стимбифид Плюс, проявившийся потерей хеликобактеорм жизнеспособности к 40 мин инкубирования бактериальной суспензии при температуре 37°C, в то время как метабиотик Хелинорм лишь снижал численность бактерий H. pylori в суспензии на 3 порядка при исходной концентрации 1,2 × 108 КОЕ•мл-1. Эксперименты на конвенциональных белых мышах с индуцированным хелибактериозом на фоне внутримышечного введения животным Дексаметазона выявили антихеликобактерную активность метапребиотика Стимбифид Плюс с эрадикацией возбудителя к 9-м суткам эксперимента при абсолютном сохранении нормобиоценоза желудочно-кишечного тракта подопытных животных. В аналогичных экспериментах на инфицированных хеликобактером животных метабиотик Хелинорм не обеспечивал эрадикацию возбудителя даже к 21-м суткам эксперимента при существенном снижении численности ведущих представителей микробиоты желудочно-кишечного тракта инфицированных животных (кишечной палочки, лактобацилл и бифидобактерий).
Заключение. Эксперименты, выполненные in vitro, а также при моделировании хеликобактериоза на конвенциональных белых мышах, позволили достаточно полно изучить в сравнительном плане взаимоотношения метапребиотика Стимбифид Плюс и метабиотика Хелинорм с возбудителем H. pylori, их влияние на течение инфекционного процесса и прогноз исхода заболевания у инфицированных животных, а также перспективу эрадикации возбудителя H. pylori из организма животных при пероральном введении препаратов. Результаты экспериментов подтвердили высоку антихеликобактерную активность метпребиотика Стимбифид Плюс, а также необходимость более глубокого экспериментального изучения свойств метабиотика Хелинорм, предложенного производителем для практического применения в качестве наиболее эффективного средства лечения хеликобактериоза, с рассмотрением возможности коррекции структуры метабиотика либо включения в его состав дополнительного средства, потенцирующего антихеликобактерную активность.
Ключевые слова: Helicobacter pylori, Lactobacillus reuteri, метпребиотик Стимбифид Плюс, метабиотик Хелинорм, хеликобактериоз, эрадикация
Objective. Comparative evaluation of the anti-Helicobacter activity of Stimbifid Plus meta-prebiotic and Helinorm metabiotic and the effectiveness of their oral administration for pathogen eradication in acute experimental helicobacteriosis in conventional white mice, using different microbiological methods.
Materials and methods. The following microorganisms were used in the study: Helicobacter H. pylori strain 11, isolated from a biopsy sample of the gastric antral mucosa of a patient with gastritis, and its labeled rifampicin-resistant mutant H. pylori KM-11 (Rif"), obtained by spontaneous mutagenesis, capable of growing on a solid culture medium with rifampicin at a concentration of 160 pg•mL—'; probiotic microorganisms — Escherichia coli M-17, Lactobacillus plantarum 8P-A3, Bifidobacte- rium bifidum No. 1. H. pylori and H. pylori KM-11(Rif") were cultivated on a hemin-containing solid culture medium with special additives at a temperature of 37°C using an anaerobic cultivation system (anaerostat). The identification of microorganisms was carried out by morphological features and using bacterial biochemical identification kits. Experimental helicobacteriosis in conventional white mice was formed by oral administration of H. pylori bacterial suspension to animals against the background of the immunosuppressive effect of intramuscular administration of Dexamethasone. Stimbifid Plus meta-prebiotic and Helinorm metabiotic were used in the experiments. Electron microscopy of bacteria was performed using a scanning electron microscope. Statistical processing of the experimental results was carried out according to the Kerber method modified by I.P. Ashmarin and A.A. Vorobyov.
Results. invitro experiments established the anti-Helicobacter activity of Stimbifid Plus meta-prebiotic, which manifested itself as inhibition of the growth of H. pylori bacteria. In parallel experiments, the metabiotic Helinorm did not inhibit the growth of H. pylori bacteria, but only formed co-aggregates with them, diffusing into the culture medium. In experiments in vitro using the disk-diffusion method, evidence was obtained of the actual inhibition of the growth of probiotic microorganisms E. coli M-17, L. plantarum 8P-A3, B. bifidum No. 1 by Helinorm metabiotic: L. plantarum 8P-A3 bacteria turned out to be the most sensitive to the effects of Helinorm metabiotic. When studying the survival of H. pylori bacteria in solutions of Stimbifid Plus meta-prebiotic and Helinorm metabiotic at a concentration of 8 mg•mL—1, a pronounced inhibitory effect of Stimbifid Plus meta-prebiotic was established, which manifested itself in the loss of Helicobacter pylori viability by 40 minutes of bacterial suspension incubation at a temperature of 37°C, while Helinorm metabiotic only reduced the number of H. pylori bacteria in suspension by 3 orders of magnitude at their initial concentration of 1.2 x 10" CFU mL—1. Experiments on conventional white mice with induced helicobacteriosis against the background of intramuscular administration of Dexamethasone to animals revealed the anti- Helicobacter activity of Stimbifid Plus meta-prebiotic with pathogen eradication by the 9th day of the experiment with absolute preservation of normal gastrointestinal tract biocenosis in experimental animals. In similar experiments on animals infected with Helicobacter pylori, the metabiotic Helinorm did not provide eradication of the pathogen even by the 21“ day of the experiment with a significant decrease in the number of leading representatives of the gastrointestinal tract microbiota in infected animals (E. coli, lactobacillus and bifidobacteria).
Conclusion. The performed in vitro experiments, as well as helicobacteriosis modeling on conventional white mice, made it possible to study in a comparative way the relationship between the meta-prebiotic Stimbifid Plus and the metabiotic Helinorm with H. pylori pathogen, their influence on the course of the infectious process, prognosis of the disease outcome in infected animals, and the prospects for H. pylori pathogen eradication from animals with oral administration of medications. The results of the experiments confirmed a high anti-Helicobacter activity of Stimbifid Plus meta-prebiotic, as well as the need for further experimental study of the properties of Helinorm metabiotic, proposed by the manufacturer for practical use as the most effective treatment for helicobacteriosis, with consideration of the possibility of correcting the metabiotic structure, or including in its composition additional means that potentiate the anti-Helicobacter activity.
Key words: Helicobacter pylori, Lactobacillus reuteri, meta-prebiotic Stimbifid plus, metabiotic Helinorm, helicobacteriosis, eradication
For citation: Chicherin I.Yu., Pogorelsky I.P., Lundovskikh I.A., Kolevatykh E.P. Comparative evaluation of anti-Helicobacter activity of Stimbifid Plus meta- prebiotic and Helinorm metabiotic. Infekc. bolezni (Infectious Diseases). 2022; 20(3): 71—82. (In Russian). DOI: 10.20953/1729-9225-2022-3-71-82
