Определение антибактериальной активности экстракта корня барбариса в форме стоматологического геля

Лекарственные препараты, получаемые из растительного сырья, занимают важное место в современной медицине. В России изучены и отнесены к лекарственным около 2500 видов высших растений. Тем не менее в научной медицине практически используется лишь около 250 видов.

Интерес к лекарственным растениям можно объяснить содержанием в них биологически активных веществ (БАВ), которые обладают значительно более мягким воздействием на макроорганизм по сравнению с синтетическими и по-лусинтетическими лекарственными средствами и тем, что природные БАВ в оптимальной дозе не оказывают нежелательных эффектов.

Среди природных фармакологически активных веществ алкалоиды относят к одной из основных групп природных БАВ, используемой в качестве источника высокоэффективных лекарственных средств. Из обширной группы алкалоидов растительного происхождения выде- ляют алкалоиды протоберберинового ряда [2], основным представителем которых является берберин.

Известно, что берберин обладает широким спектром биологической активности, в том числе антибактериальными свойствами, в отношении пародонтопатогенных бактерий.

Так, например, было доказано специфическое подавление роста Porphyromonas gingivalis (штаммы АТСС и W83 в концентрации 0,05 мг/мл и 0,013 мг/мл соответственно), являющейся основным этиологическим агентом хронического пародонтита [5, 6, 7] и Actinobacillus actinomy-cetemcomitans (штаммы Y4, NCTC 9710, ATCC 29523 в концентрации 0,013 мг/мл; 0,05 мг/мл и 0,2 мг/мл соответственно) под воздействием берберина. Механизм антибактериального действия алкалоида связывают с ингибированием берберином активности коллагеназ пародонтопатогенных бактерий. Алкалоид также проявляет бактериостатическое действие в отноше- нии Actinomyces naeslundii, Prevotella intermedia (штамм ATCC 25611 в концентрации 0,025 мг/мл) и Prevotella nigrescens (штамм ATCC 25261 в концентрации 0,05 мг/мл) [4, 6].

Пародонтит – бактериально индуцированное, локализованное, хроническое воспалительное заболевание, приводящее к деструкции соединительной ткани и костной тканей зуба. В легкой и умеренной форме данной патологии подвержено 30–50 % взрослого населения, тяжелой хронической форме – до 15 %. Одним из основных возбудителей заболевания является Porphyromonas gingivalis , микроорганизм, относящийся к роду Bacteroides и представляющий собой неподвижную, грамотрица-тельную, анаэробную патогенную палочку.

Наиболее широко в терапии пародонтита в настоящее время применяют препараты антибиотиков, таких как клиндамицин, метронидазол и амоксициллин [3].

Вместе с тем интенсивное, но не всегда рациональное назначение антибиотиков привело к селекции и распространению множественно устойчивых штаммов микрофлоры, изменению структуры инфекции [1].

В связи с этим рациональным способом профилактики и лечения воспалительных заболеваний пародонта в неосложненной стадии является применение таргетных противомик-робных средств на основе лекарственного растительного сырья, обладающего специфической антимикробной активностью в отношении пародонтопатогенных микроорганизмов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определение антимикробной активности экстракта корня Berberis vulgaris L. Berberida-ceae в отношении Porphyromonas gingivalis.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Настоящее исследование было направлено на тестирование in vitro чувствительности P. gingivalis , выделенной из пародонтальных карманов у взрослых пациентов с хроническим пародонтитом к экстракту корня барбариса в виде геля. Забор материала осуществляли у 10 пациентов в возрасте 35–45 лет с глубиной пародонтального кармана до 3 мм. С этой целью у каждого пациента после изоляции зубов ватным валиком десневую кривикулярную жидкость собирали путем введения двух бумажных штифтов в карман в течение 30 секунд. Затем штифты быстро переносили в 2 мл транспортную среду (бруцелла-бульон с добавлением 0,4 мкл/мл витамина К 1 и 5 мкг/мл гемина).

Выделение P. gingivalis из полученной бактериальной смеси проводили высеванием на чашки Петри с триптиказо-соевым агаром с до- бавлением 10%-й дефибринированной крови лошади, 5 мкг/мл гемина и 0,4 мкл/мл витамина K1. Чашки инкубировали в анаэробной атмосфере, содержащей 80 % N2, 10 % CO2 и 10 % H2 в течение 7–10 дней. Колонии бактерий дифференцировали по размеру, цвету, форме, окрашиванию.

Отобранные колонии с черной пигментацией подвергали флуоресцентному тесту. Отсутствие флуоресценции позволило идентифицировать и разделить колонии P. gingivalis и другие пигментированные анаэробные грамот-рицательные микроорганизмы.

Для получения экстракта, воздушно-высушенное сырье – корень барбариса, экстрагировали спиртом этиловым 70%-м в аппарате Сокслета в течение 6 часов. С этой целью сырье измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм. Соотношение «сырье – экстрагент» составляло 1:10. Полученный экстракт упаривали при 45 °С с применением роторного испарителя досуха. Остаток растворяли в горячей воде очищенной и фильтровали через фильтр «синяя лента». Содержание суммы протобербериновых алкалоидов в полученном экстракте в пересчете на берберин определяли методом УФ-спектрофотометрии, используя в качестве стандартного образца берберин (Sigma Aldrich).

Гель получали на основе натриевой соли альгиновой кислоты.

Минимальные ингибирующие концентрации (MIC) экстракта корня барбариса с содержанием суммы протобербериновых алкалоидов в геле в пересчете на берберин определяли в интервале концентраций 0,005–0,055 мг/мл с шагом 0,01 мг/мл.

Из тестовых культур P. gingivalis готовили инокулюм – бактериальную взвесь на стерильном физиологическом растворе и доводили до мутности 0,5 по Мак-Фарланду (1,5х108 КОЕ/мл). Стерильной пипеткой переносили стандартную взвесь микроорганизма в количестве 0,1 мл в пробирки, содержащие одинаковое количество геля с экстрактом корня барбариса с концентрацией суммы протобербериновых алкалоидов от 0,005 до 0,055 мг/мл. Пробирки интенсивно встряхивали в течение 30 с и инокулировали в чашки Петри на твердую питательную среду – 5%-й кровяной агар. С помощью микропипетки наносили 0,1 мл взвеси микроорганизма с гелем с экстрактом барбариса на поверхность питательной среды и равномерно распределяли стерильным шпателем. Чашки Петри инкубировали в среде смеси газов: 80 % N 2 , 10 % CO 2 и 10 % H 2 в течение 7 суток. После инкубации определяли интенсивность роста P. gingivalis .

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе проведенных исследований было установлено, что на чашках Петри с гелем, содержащем экстракт корня барбариса в концентрации менее 0,015 мг/мл в пересчете на берберин, наблюдался рост P. gingivalis .

В остальных образцах рост микроорганизма отсутствовал.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подавление роста P. gingivalis в концентрации экстракта барбариса 0,015 мг/мл в пересчете на берберин, в отличие от существующих литературных сведений (0,05 мг/мл для берберина), можно объяснить наличием синергизма антибактериального действия суммы протобербериновых алкалоидов. Экстракт корня барбариса является эффективным для лечения и профилактики воспалительных заболеваний пародонта и может быть использован в виде гидрогеля, исключающего необходимость применения спирта этилового, что является неоспоримым преимуществом в терапии патологии в детском возрасте и гериатрической практике и предотвращает возможность появления антибиотикоустойчивых штаммов пародонтопатогенных микроорганизмов.