Влияние фитопрепаратов и иммуномодуляторов на персистентный потенциал микроорганизмов, выделенных из мочи кошек, при заболеваниях мочевыделительной системы

Введение. Одними из наиболее часто встречающихся урологических заболеваний у кошек являются мочекаменная болезнь и цистит [1–4], которые имеют тенденцию к рецидивиро-ванию [5]. В хронизации патологического процесса участвуют экспрессируемые бактериями факторы персистенции, инактивирующие эффекторные звенья противоинфекционной резистентности макроорганизма [6]. Одним из значимых факторов персистенции является анти-лизоцимная активность, которая встречается у подавляющего большинства условно-патогенных и патогенных микроорганизмов [7].

Кроме этого, одной из основных стратегий выживания микроорганизмов в организмах инфицируемых хозяев является развитие биопле-ночных сообществ, в составе которых микроорганизмы более устойчивы к действию антибактериальных препаратов [8].

Подавление препаратом персистирующих свойств возбудителя затрудняет его паразитирование внутри клеток и тем самым повышает эффективность лекарственных воздействий [9].

Рядом авторов показано, что ингибирующим влиянием на персистентный потенциал бактерий, в том числе возбудителей инфекций мочевой системы, характеризуются отвары и настои лекарственных растений [10]. Установлена также способность ряда иммуномодуляторов, в частности циклоферона, подавлять персистентные характеристики бактериальных патогенов [11].

При лечении заболеваний мочевыводящей системы, помимо антисептических, спазмолитических и болеутоляющих средств, рекомендовано применять фитопрепараты и иммуномодуляторы [12]. Однако их влияние на персистентные признаки микроорганизмов, вызывающих заболевания мочевыделительной системы, не изучено.

Цель исследования . Экспериментально оценить влияние фитопрепаратов и иммуномодуляторов, используемых для лечения животных с заболеваниями мочевыделительной системы, на персистентные свойства микроорганизмов, выделенных от кошек с мочекаменной болезнью и циститом.

Материалы и методы. В работе использованы официнальные фитопрепараты: стоп-цистит био (ООО «Апиценна», Москва), котэрвин (ООО «Веда», Протвино), кантарен («АлексАнн», Долгопрудный), уролекс (ООО «АВЗ С-П», Сергиев Посад) и иммуномодуляторы: гамавит и фоспренил (ООО «ГамаВетФарм», Москва), ронколейкин (ООО «НПК «Биотех», Санкт-Петербург), анандин (ООО «НИО «Медитэр», Санкт-Петербург).

Для изучения антиперсистентной активности препаратов использовали микроорганизмы, выделенные из мочи кошек с патологией мочевыделительной системы (мочекаменная болезнь –

МКБ и цистит), находящихся на лечении в клинике «Ветдоктор» (главный врач Шатунов А.В.) и «НПЦ «Инновационная медицина» (главный врач Сорокин В.И.) в течение 2018–2020 гг.: Staphylococcus aureus (n=12), Staphylococcus epidermidis (n=12), Escherichia coli (n=12), Pseudomonas aeruginosa (n=12).

Антилизоцимную активность (АЛА) и коэффициент биопленкообразования (КБО) микроорганизмов определяли фотометрическим методом [13, 14] на спектрофотометре STAT FAX 2100. Изучение регуляции АЛА и КБО микроорганизмов исследуемыми фитопрепаратами и иммуномодуляторами осуществляли по [15]. Контролем служили культуры, выращенные без лекарственных средств. Оценку результатов их действия проводили по изменению экспрессии АЛА и КБО бактерий.

Количественная оценка влияния лекарственных средств проводилась по следующим критериям: 0–20 % – индифферентное действие; 20–40 % – слабый ингибирующий эффект; 40–60 % – умеренный ингибирующий эффект; 60 % и более – максимальный ингибирующий эффект [16].

Полученные данные были статистически обработаны с помощью процессора электронных таблиц Office Excel 2003 и программы «Биостат».

Результаты и их обсуждение. В результате проведенных исследований по изучению влияния лекарственных средств на антилизоцимную активность микроорганизмов разных видов было выявлено их однонаправленное ингибирующее действие на данный признак (табл. 1).

Таблица 1

Влияние фитопрепаратов и иммуномодуляторов на антилизоцимную активность микроорганизмов, выделенных из мочи кошек с циститом и МКБ

Лекарственное средство	Вид микроорганизмов
	S. aureus	S. epidermidis	E. coli	P. aeruginosa
1	2	3	4	5
Стоп-цистит био	0,6±0,27 * -62,5%	0,8±0,07 ** -38,5%	0,7±0,14 *** -61,1%	1,8±0,02 *** -30,7%
Котэрвин	1,0±0,07 -37,5%	0,3±0,11 *** -76,9%	1,2±0,13 * -33,3%	1,5±0,07 *** -42,3%
Уролекс	0,1±0,01 *** -93,7%	Роста нет	1,5±0,04 -16,6%	1,6±0,10*** -38,5%
Кантарен	1,4±0,08 -12,5%	1,0±0,04 * -23,1%	0 -100%	1,3±0,09 *** -50%

Окончание табл. 1

1	2	3	4	5
Ронколейкин	0,5±0,01 ** -68,7%	0,9±0,06 * -30,7%	0,8±0,03 *** -55,5%	1,6±0,04 *** -38,5%
Фоспренил	0,9±0,06 -43,7%	0,7±0,07 *** -46,1%	0,7±0,02 *** -61,1%	0,7±0,14 *** -73,1%
Гамавит	1,0±0,03 -37,5%	0,8±0,02 *** -38,5%	0,7±0,06 *** -61,1%	1,4±0,01 *** -46,2%
Анандин	0,5±0,04 ** -68,7%	0,7±0,09 ** -46,1%	0,4±0,06 *** -77,7%	0,9±0,18 *** -65,4%
Контроль АЛА (мкг/мл)	1,6±0,32	1,3±0,11	1,8±0,18	2,6±0,09

Примечание : достоверность различий выраженности АЛА микроорганизмов в контроле и опыте: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001; в числителе - значение признака (АЛА, мкг/мл) в опыте; в знаменателе - степень изменения признака по сравнению с контролем, %: «-» - подавление признака, «+» - повышение признака.

Оценка влияния фитопрепаратов на АЛА золотистых стафилококков показала, что наиболее эффективно (на 62,5 и 93,7 %) подавляли данный признак стоп-цистит био и уролекс, тогда как котэрвин характеризовался умеренным ингибирующим действием (на 37,5 %), незначительно (на 12,5 %, индифферентное действие) антилизоцимная активность у S. aureus снизилась под воздействием кантарена.

В то же время уролекс обладал бактерицидным действием на эпидермальный стафилококк, АЛА которого максимально подавлял котэрвин (на 76,9 %), кантарен характеризовался слабым, а стоп-цистит био умеренным ингибирующим действием, снизив признак у S. epidermidis на 23,1 и 38,5 % соответственно.

Антилизоцимную активность кишечной палочки максимально подавляли кантарен (признак не обнаруживался) и стоп-цистит био (снижение на 61,1 %), слабым ингибирующим эффектом характеризовался котэрвин, снизив АЛА на 33,3 %. Под действием уролекса способность к инактивации лизоцима у данного микроорганизма снизилась незначительно (на 16,6 %, индифферентное действие). Все изученные фитопрепараты (стоп-цистит био, котэрвин, уролекс, кантарен) снижали АЛА у P. aeruginosa на 30,7; 42,3; 38,5; 50 % соответственно.

Максимальный ингибирующий эффект АЛА золотистых стафилококков оказывали ронколей-кин и анандин (на 68,7 %); кишечной палочки -фоспренил, гамавит и анандин (на 61,1 и 77,7 %); синегнойной палочки - анандин и фоспренил (на 65,4 и 73,1 %). На АЛА S. epidermidis иммуномодуляторы оказывали слабый (ронколейкин и га-мавит) и умеренный (фоспренил, анандин) ингибирующий эффект.

Максимальное снижение АЛА под действием всех изученных иммуномодуляторов (на 55,5– 77,7 %) установлено у E. coli .

Влияние фитопрепаратов на КБО изученных микроорганизмов представлено в таблице 2, из которой видно, что наряду с ингибирующим действием у S. aureus и S. epidermidis стоп-цистит био стимулировал способность к биопленкообразова-нию у E. coli и P. aeruginosa (на 66,6 и 10,7 %), а уролекс у E. coli на 33,3 %.

Котэрвин и уролекс характеризовались индифферентным действием в отношении S. aureus и P. aeruginosa , при этом котэрвин максимально (на 63,8 %), а уролекс на 47,2 % ингибировали способность к формированию биопленок у S. epidermidis.

Таблица 2

Влияние фитопрепаратов и иммуномодуляторов на биопленкообразование микроорганизмов, выделенных из мочи кошек с циститом и МКБ

Лекарственное средство	Вид микроорганизмов
	S. aureus	S. epidermidis	E. coli	P. aeruginosa
Стоп-цистит био	1,1±0,02 * -21,4%	1,9±0,04 *** -47,2%	3,0±0,02 *** +66,6%	3,1±0,03 * +10,7%
Котэрвин	1,2±0,01 * -14,3%	1,3±0,02 *** -63,8%	1,2±0,01 *** -33,3%	2,3±0,02 *** -17,8%
Уролекс	1,2±0,03 * -14,3%	1,9±0,07 *** -47,2%	2,4±0,04 *** +33,3%	2,4±0,06 *** -14,3%
Кантарен	0,8±0,06 *** -42,8%	1,4±0,01 *** -61,1%	1,0±0,02 *** -44,4%	2,6±0,01 * -7,1%
Ронколейкин	09±О3*** -35,7%	1,2±0,02 *** -66,6%	1,1±0,02 *** -38,8%	4,8±0,01 *** +71,4%
Фоспренил	1,3±0,01 * -7,1%	1,5±0,04 *** -58,3%	1,1±0,07 *** -38,8%	6,3±0,03 *** +125,0%
Гамавит	0,9±0,05 *** -35,7%	1,9±0,03 *** -47,2%	1,2±0,04 *** -33,3%	2,6±0,04 * -7,1%
Анандин	1,0±0,03 *** -28,5%	1,1±0,06 *** -69,4%	1,5±0,06 ** -16,6%	2,9±0,06 +3,6%
Контроль (КБО, у.е.)	1,4±0,02	3,6±0,11	1,8±0,04	2,8±0,07

Примечание : достоверность различий выраженности КБО микроорганизмов в контроле и опыте: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001; в числителе - значение признака (КБО, у.е.) в опыте; в знаменателе - степень изменения признака по сравнению с контролем, %: «-» - подавление признака, «+» - повышение признака.

Кантарен был наиболее эффективен в отношении КБО S. epidermidis , снизив коэффициент на 61,1 %, и умеренно (на 42,8, и 44,4 %) ингибировал КБО у S. aureus и E. coli соответственно.

Наибольшее подавление КБО под действием всех изученных фитопрепаратов (на 47,2-63,8 %) установлено у S. epidermidis .

Ингибирующее влияние на способность к биопленкообразованию всех изученных микроорганизмов отмечено только под воздействием гамавита, тогда как ронколейкин, фоспренил и анадин, наряду с подавлением КБО у S.aureus , S. epidermidis и E. coli , стимулировали признак у P. aeruginosa. В свою очередь, фоспренил, анандин и гамавит оказывали индифферентное действие на КБО S. aureus , E. coli и P. aeruginosa соответственно . Ронколейкин и гамавит оказывали слабый ингибирующий эффект на способность формировать биопленки S. aureus и E. coli , анандин - на КБО S. aureus , фоспренил - E. coli.

Наибольшее снижение КБО под действием всех изученных иммуномодуляторов (на 58,3– 69,4 %) установлено у S. epidermidis .

Полученные результаты показали, что максимальное снижение антилизоцимной активности S. aureus происходило под действием уролекса и анандина; АЛА S. epidermidis – котэрви-на, а коэффициента биопленкообразования - котэрвина и анандина; АЛА E. coli - кантарена и анандина; АЛА P. aeruginosa - фоспренила .

Факторы персистенции, включая биопленко-образование, являются биомишенью для изучения и отбора препаратов, пригодных для борьбы с патогенами [17]. Так, [18] установлено, что использование фитопрепаратов целесообразно с учетом их влияния на антилизоцимную активность микроорганизмов, выделенных из мочи при уронефролитиазе у конкретного пациента , и выбора препарата, максимально ингибирующего данный признак для персонифицированного подхода к профилактике послеоперационных осложнений [18].

Полученные результаты свидетельствуют о способности иммуномодуляторов, помимо известной иммуномодулирующей активности, подавлять персистентные характеристики бактериальных патогенов. Эти данные согласуются с другими исследованиями, в частности [19, 20], в которых была показана способность иммуномодуляторов полиоксидония и циклоферона снижать персистентные характеристики не только бактерий, но и грибов рода Candida .

Двойная направленность действия препаратов-иммуномодуляторов, проявляющаяся, с одной стороны, активацией механизмов естественной иммунологической защиты организма, а с другой – влиянием на биологические свойства микроорганизмов, потенцирует результат терапевтического воздействия, что способствует более эффективной борьбе с возбудителями бактериальных инфекций.

Вместе с тем снижение изученных персистентных свойств микроорганизмов под воздействием фитопрепаратов и иммуномодуляторов, выявленное в условиях in vitro , может рассматриваться в качестве одного из возможных механизмов их биологической активности in vivo .

Представленные в данной работе результаты позволят ветеринарному специалисту выбрать препарат, обладающий максимальной ингибирующей активностью в отношении АЛА и КБО изученных микроорганизмов, выделенных из мочи при заболеваниях мочевыводящих путей у животных.

Выводы

• 1.    Используемые для лечения заболеваний мочевыводящих путей фитопрепараты и иммуномодуляторы обладают способностью однонаправленно снижать факторы персистенции (АЛА и КБО) стафилококков и преимущественно подавлять данные свойства эшерихий и псевдомонад в условиях in vitro .

• 2.    Характер влияния изученных препаратов на антилизоцимную активность микроорганизмов и их способность к биопленкообразованию зависит как от компонентного состава препаратов, так и от видовых/штаммовых особенностей бактерий.

Вестник КрасГАУ. 2020. № 10 Литература

2013-1/Articles/KOLTMU(2013-1).pdf.

№ 7. С. 29–32.